北京
海洋，這個地球上最為穩定的環境系統，其實一直在悄然發生著改變，這種改變是如何發生的，又會對未來的地球產生怎樣的影響呢？
地球上有多種多樣的生命形式，不同的生命，構成元素不盡相同，但對于所有的生命形式而言，有三種元素是必不可少的，即碳、氮和磷，因此，這三種元素又被稱為構成生命的核心元素。作為地球生命的發源地，海洋中的碳、氮、磷是十分豐富的。1934年，美國海洋學家雷德菲爾德通過對北大西洋海域的觀測，發現海洋中碳、氮、磷這三種關鍵元素的摩爾比例穩定維持在106:16:1，而這一發現就被稱為“雷德菲爾德定律”，也叫“北極星定律”。
在夜晚的茫茫荒原之上，天空中的北極星可以為迷途的旅人指明方向，而雷德菲爾德定律就如同海洋科學領域的北極星，為無數研究者指明了方向，可以說這一條定律就是海洋科學領域的基石。
然而就是這樣一座基石、一條延續了近百年的定律，現在卻被打破了。中國科學院地球環境研究所聯合華中師范大學、西班牙國家科研理事會、美國耶魯大學、美國普林斯頓大學、美國南加州大學等國內外科研機構組成的科學團隊，對1971年至2020年間的海水進行了深入分析，進而得出了顛覆性的結論。
研究團隊的分析樣本囊括了從海洋表面到1000米深度的56000個浮游生物顆粒樣本和近389000個海水溶解樣本，從而構建出了迄今為止全球最大的海洋元素比例數據庫，結果發現海水中碳、氮、磷的摩爾比例并未嚴格遵循雷德菲爾德定律。
其中，海洋浮游生物的碳磷比和氮磷比在全球范圍內普遍升高，而海水中碳氮比和碳磷比也出現了明顯的上升。
這種變化說明了什么呢？說明海洋的碳富集趨勢正在變得愈發顯著。
在空間層面，海洋存在著明顯的化學分層。在海洋表層海水中，由于陽光充沛，浮游植物可以通過光合作用大量吸收碳元素，而隨著深度增加，光線逐漸減少，有機物在微生物的分解作用下開始釋放出二氧化碳，而氮和磷則以溶解無機鹽的形式保留在了海水中，這就使得深層海水中的碳氮比和碳磷比逐漸下降，而氮磷比則相應上升。
在時間層面，海洋中的化學構成也呈現出了明顯的改變。
在20世紀末，海洋浮游生物的碳磷比和氮磷比出現了顯著上升，這是因為海洋中的磷元素主要來自于陸地徑流，供給相對有限。但從2007年開始，情況就變得不同了，海洋浮游生物的碳磷比和氮磷比開始緩慢下降，很顯然，海洋中的磷元素開始變多了，而磷元素的增加則與人類活動具有直接關系，這種改變深刻影響了海洋浮游生物群落結構的變化。總之一句話，海洋正在由貧磷向富磷轉變。
當然，海洋中的化學變化并不完全是直接由人類活動導致的，全球氣候變化也是一個重要因素。
海洋溫度的上升會改變海洋的物理性質，進而加快微生物代謝活動，而微生物分解速率的提升又會反過來加劇海洋化學性質的變化。這項研究并不僅是為了搞清楚過去海洋的變化趨勢，更重要的是為我們預測未來海洋化學演變提供了科學依據。海洋是地球重要的環境調節系統，對海洋的重新認知，有助于我們未來做出更加準確的地球模擬系統和氣候預測。
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