对地球海洋中氧气含量的分析可能会为未来全球变暖的世界中的海洋健康提供一些罕见的好消息。

罗格斯大学领导的一项发表在《自然》杂志上的研究分析了海洋沉积物，结果表明，在大约 1600 万年前的中新世温暖时期，一个关键区域的海洋氧气水平较高，当时地球的温度比现在更高。

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近几十年来，海洋中维持生命的氧气含量一直在下降，引发了人们对世界海洋主要地区缺氧区域将会扩大的担忧，从而进一步危害海洋生物。

科学家将这一趋势归因于气候变化引起的气温上升，这影响了从大气中吸收的氧气量。

“我们的研究表明，赤道东太平洋是当今海洋中最大的缺氧区，在中新世温暖时期氧气充足，尽管当时的全球气温高于现在，”该研究的主要作者、罗格斯大学博士生安雅·赫斯 (Anya Hess) 表示，他与罗格斯大学艺术与科学学院以及环境与生物科学学院的杰出教授亚尔·罗森塔尔 (Yair Rosenthal) 合作，该教授专注于海洋和地球科学。

赫斯补充道：“这表明目前的氧气流失可能最终会逆转。”

近几十年来，氧气流失速度最快的地区是缺氧区域，预计这些区域将继续扩大并变浅，通过缩小鱼类栖息地来威胁渔业。然而，气候模型对这些区域在 2100 年之后将如何反应的预测存在分歧，这激励团队进行更多调查。

为了测试当前的气候模型，研究人员选择了中新世中期，当时的气候条件与当前气候变化时代预测的未来几个世纪的气候条件相似。研究人员检查了赤道东太平洋中中新世中期沉积的海洋沉积物。这些沉积物是由国家科学基金会资助的研究船JOIDES Resolution上的科学家从海底回收的，这是现在所谓的国际海洋发现计划(IODP)的一部分。

研究人员分离出了生活在称为有孔虫的水体中的微生物化石遗骸，其大小与单个沙粒大小相同。科学家们分析了有孔虫的化学成分，这反映了古代海洋的化学特征。他们通过多种方式辨别古代海洋的氧含量，包括使用氮同位素(具有不同相对原子质量的元素形式)作为探测器。同位素对反硝化过程很敏感，该过程仅在氧气含量非常低的情况下发生。他们还采用了一种分析方法，比较碘和钙的水平，并给出微妙的读数，可以区分充氧良好的条件和中等充氧的条件。

这些方法表明，在中新世最温暖的时期，该地区的氧气充足，甚至接近南太平洋公海的现代水平。

罗森塔尔说：“这些结果出乎意料，表明近几十年来发生的由溶解度驱动的氧气损失并不是氧气对气候变化反应的故事的结局。”

该研究的其他作者包括罗格斯大学艺术与科学学院地球与行星科学系的杰出教授肯·米勒、德国马克斯·普朗克化学研究所的亚历山德拉·奥德塞特和阿尔弗雷多·马丁内斯-加西亚、普林斯顿大学的丹尼尔·西格曼大学和中国同济大学的周小丽。