斯坦福大学的生物海洋学家凯文·阿里戈花了近二十年的时间研究南极洲的偏远地区，专家们喜欢称这些地区为“冰雪沙漠中的绿洲”。这些地方非常难以接近，以至于即使是研究它们的科学家也可能没有亲眼见过。
阿里戈访问过的少数几个地方闻起来像臭鸡蛋。它们被称为冰间湖，这个名称源于俄语中“冰洞”一词，通常是指沿海地区一片开阔的海水，周围被浮冰和大陆架包围。
阿里戈领导的新研究发现，这些冰间湖生产力（或浮游植物的丰度）的最重要决定因素是冰川融水注入其中的铁。研究人员表示，随着地球变暖和冰川融化加剧，形成这些冰间湖的南极洲沿海地区可能会变得更具生产力。这可能会对食物链产生连锁反应。
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阿里戈说：“如果您站在岸边，您会看到一片开阔的水域，在开阔的水域之外是一堆海冰。”阿里戈解释说，笼罩在某些冰间湖上刺鼻的气味来自某些种类的浮游植物产生的排放物——这些微小的微生物构成了海洋食物链的基础。从海岸吹来的强风将海水中的海冰清除，开辟出一个适宜的飞地，海洋生物可以在其中茁壮成长，这与南极洲其他冰冷的地区不同。
阿里戈说：“当您查看南极洲周围浮游植物丰度的卫星图像时，您会看到这些区域亮了起来。”“它们是火红色的，因为那里有太多的浮游植物。”卫星图像中的红色表明叶绿素含量很高。
伍兹霍尔海洋研究所的科学家斯科特·多尼说：“我喜欢他们如何将传统的海洋学测量方法（如叶绿素水平和初级生产力）与来自其他小组的最新卫星工作（观察冰川融化）结合起来。”
一个充满铁元素的融化大陆
研究人员使用 1997 年至 2014 年期间南极洲海岸周围 46 个冰间湖的卫星数据，能够检测到生产力水平与邻近冰川的冰川融化程度之间存在密切关系。阿里戈说： “底线是：如果你想要一个真正高产的冰间湖，那就向其中倾倒大量冰川融水。”
科学家们推测，冰川融水使冰间湖的水域富含铁。阿里戈说：“每当我们用营养物质（在这种情况下是铁）刺激任何水域时，生产力总是会提高。”这是因为在该地区，铁是浮游植物生长的限制因素。“你在花园里使用的肥料含有氮和磷，”他说。“那里有大量的氮和磷；它们首先耗尽的是铁。”
融水成为铁的供应者，因为当融化的冰向海洋移动时，它会沿途磨碎基岩，而基岩富含铁。冰川的冰体中也含有铁，这些铁来自数千年来积聚在冰盖上的雪。降雪会裹挟富含铁的尘埃。当融化的冰川缓缓流入海洋时，它会将铁引入该系统。
在论文中，科学家们还认为，生态系统生产力越高，食物链上层生物可获得的食物就越多。阿里戈说：“如果我是一只磷虾或一条鲸鱼，那将是一件好事。”“企鹅和海豹的最大密度出现在冰间湖生产力最高的地区。”
创造新的碳汇
然而，并非所有人都相信更高的生产力必然会转化为冰间湖中更集中的大型动物种群。H.T. Harvey & Associates 环境咨询公司的企鹅研究专家大卫·安利说：“有一个主要的限制因素控制着初级生产力向上层营养级的流动。”
安利说：“食物链中存在瓶颈”，“沿海冰间湖是否更具生产力可能并不重要——至少对鸟类和哺乳动物而言并非如此。”安利指出，我们对南极生态系统食物网的了解存在许多空白。
对于深入研究碳循环的阿里戈来说，冰间湖更高生产力的一个重要意义在于它们作为碳汇的作用。由于这些水体是发生光合作用的场所，它们也充当碳储存库。阿里戈说：“冰间湖就其规模而言，不成比例地吸收大气中的二氧化碳。”他说，如果你提高它们的生产力，就会提高它们储存碳的能力。
但是，由于即使是最大的冰间湖也只有几十万平方公里大小，而且它们的范围随着季节变化而变化，因此这种影响是有限的。阿里戈说：“它肯定不会解决任何气候变化问题”，但这项研究对于理解冰川融化对海洋生态系统的影响非常重要。
由于目前的工作使用了卫星数据和统计建模来缩小控制这些系统的最重要因素的范围，多尼说，“接下来显而易见的事情是进入实地进行测量，以检验这一假设。”
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