团队访问北冰洋，帮助解决重大气候难题
瑞典船只将利用浮冰平台研究化学、海洋生物、云层
当大多数船只看到浮冰时，它们就会逃跑。瑞典的“奥登”号科考船就不一样了。今年8月，它将停泊在一大块北极浮冰上，对气候变化研究中一个主要的不确定因素——海洋和天空之间复杂的相互作用——进行为期一个月的研究。
加入这个国际项目的是一个来自威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的三人小组。助理教授 伊丽莎白Shadwick她最近休完产假回来，将在美国为大家贡献力量。教授 沃克史密斯 博士后研究员 安德鲁Margolin是乘坐 354英尺的破冰船 奥登该船于7月31日从斯瓦尔巴群岛向北航行。
Shadwick说，她的团队的目标是“评估大气中二氧化碳增加导致的海水化学变化将如何改变海冰中藻类和细菌之间的相互作用。”在即将到来的巡航中，VIMS研究是船上研究团队进行的14个项目之一。另外四个小组将发送传感器来收集数据以供以后分析。
其他项目参与者来自瑞典的斯德哥尔摩大学和哥德堡大学、德国的阿尔弗雷德·韦格纳研究所和奥尔登堡大学、英国的利兹大学和伦敦大学学院、比奇洛海洋科学佳博体育、查尔斯顿学院、加州大学、密歇根大学、该项目的主要资金由瑞典极地研究秘书处、瑞典研究委员会和美国国家科学基金会提供。
斯德哥尔摩大学教授、探险队的瑞典首席科学家卡洛琳·莱克（Caroline Leck）将这次航行描述为“在北极荒凉、人迹罕至的地区进行的后勤和技术挑战。”她说，总体目标是“更好地理解云在北极气候系统中的重要作用”。我们必须迎接挑战，对海洋生物和云层形成之间的联系进行现场研究。”
史密斯是一位有着40年极地研究经验的老手，他也认为这次航行并不容易。“在北极工作的挑战很多，”他说。“即使在北极附近， 近年来，冰的浓度减少了很多 即使有卫星图像，找到合适的浮冰也很困难。我们还预计会有大雾天气，这将使直升机飞往其他地点变得困难。”
云，凝结，群落，化学和气候
云、海洋群落、海洋化学和气候之间的相互作用本质上是复杂的，在极地地区由于海冰的存在而变得更加复杂。更复杂的是，由于全球变暖，北冰洋的海冰覆盖面积正在迅速减少。
云在气候变化中起着关键作用，因为它们既能促进冷却（通过反射阳光）又能促进变暖（通过捕获散发出去的热能）。哪种影响占主导地位取决于云的丰度、分布、高度、形状和不透明度——随着地球变暖，这些特征本身也在变化。海冰的变化也呈现出类似的复杂性。
更复杂的是，云的形成需要微小的悬浮粒子。这些“凝结核”可以是任何东西，从尘埃到烟囱或森林火灾产生的煤烟。在海洋地区，这些“云种子”的主要来源是单细胞浮游植物在光合作用和生长过程中释放的含硫化学物质。这些海藻生活在世界各地阳光普照的地表水中，也出现在极地一个不太熟悉的栖息地——漂浮在海面上的海冰的微小通道内。
海冰研究
这就是VIMS团队的研究重点。史密斯说：“我们的主要研究问题是，海水中二氧化碳浓度增加导致的海洋酸化是如何影响冰中的生物过程的。”
极地研究人员普遍预计，北极海冰的减少将导致整个生态系统的生产力提高，因为阳光照射到以前被冰遮蔽的水域，风驱动的海浪将营养物质混合到海面上。“但是，”Shadwick说，“对依赖冰的生物群落的影响很难预测。”
“海冰是活跃微生物群落的所在地，”史密斯补充说，“但我们对它如何应对变暖或酸度增加知之甚少。”我们的工作将为北极可能发生的潜在变化提供一些开创性的信息，北极是受气候变化影响最严重的地区之一。”
在目前的条件下，一种冰藻——北极硅藻——几乎占了北冰洋有机物初级产量的一半。但是阿尔弗雷德·韦格纳研究所的克劳斯·瓦伦丁博士警告说：“没有人能预测Melosira是海冰融化的受害者还是受益者。”Valentin没有参与目前的研究，他说：“随着海水变暖，太阳越来越强，大多数藻类生长得更好，但这对Melosira来说可能完全不同。”
有一件事 株 与之相关的冰藻的不同之处在于，它们的骨架是二氧化硅——很大程度上抵抗海洋酸度的增加，而海洋酸度已经溶解了冰藻的外壳或骨架 珊瑚， 牡蛎而其他海洋生物则使用碳酸钙。事实上，迄今为止所做的少数研究表明，海洋CO增加了2 水平实际上促进硅硅藻的生长。
在即将到来的奥登巡航中，史密斯和马戈林将进一步测试海洋酸度变化的影响，他们将从附近的浮冰上收集的藻类和细菌暴露在海水中溶解的不同浓度的二氧化碳中，并监测它如何影响生物的新陈代谢和生长。
Shadwick强调，她的团队的实验结果将有助于填补北极研究的重大空白。她说：“我们的工作将有助于量化依赖冰的藻类和细菌对酸度变化的敏感性，并提供关于夏末海冰最小时北冰洋内二氧化碳在空间和时间上如何变化的新观察结果。”“我们的观察结果将增加一个不断增长但仍然非常稀疏的数据集，这将有助于理解自然变化和北极高纬度地区已经发生很大变化的基线。”
