با پایان آخرین عصر یخبندان حدود ۱۲۰۰۰ سال پیش، تغییر شدید گردش آبهای عمیق اقیانوسی در قطب جنوب آشکار شده است که باعث انتشار کربن عظیم اقیانوسی در جو شده و به گرم شدن اوایل هولوسن کمک کرده است. مطالعات اخیر نشان میدهد که با رشد آبهای کف قطب جنوب (AABW)، این آبها جایگزین آبهای غنی از کربن باستانی شدهاند که منجر به آزادسازی کربنی شده است که مدتها پیش مدفون شده بود.
طبق مطالعهای که اخیراً در مجله Natur منتشر شده است، دانشمندان ۹ هسته رسوبی از اقیانوس جنوبی را در اعماق ۲۲۰۰ تا ۵۰۰۰ متری در بخشهای اقیانوس اطلس و هند بررسی کردند. آنها با اندازهگیری نسبتهای ایزوتوپی فلز کمیاب نئودیمیوم – یک نشانگر قابل اعتماد از منشأ توده آب، نحوه تغییر گردش آب را در طول ۳۲۰۰۰ سال بازسازی کردند. در طول عصر یخبندان، آبهای عمیق اقیانوس تا حد زیادی بیحرکت ماندند و تودههای آب غنی از کربنی را که برای هزاران سال انباشته شده بودند، جدا کردند.
با ذوب شدن یخها و شروع گرمایش تقریباً ۱۸۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ سال پیش، AABW در دو مرحله اصلی گسترش یافت. این گسترش، لایهبندی را مختل کرد، به آبهای عمیق اجازه داد تا به سمت بالا مخلوط شوند و دیاکسید کربن ذخیره شده خود را به جو آزاد کردند – مکانیسمی که قبلاً در مقایسه با تغییرات گردش آب نیمکره شمالی کمتر مورد توجه قرار گرفته بود.
کارهای اخیر در اقیانوس جنوبی نشان میدهد که شیرین شدن آبهای سطحی، از ذوب یخ و بارندگی به طور موقت به دام افتادن CO₂ در اقیانوس عمیق کمک کرده است. اما اگر گرمایش و بادهای قویتر باعث افزایش اختلاط شوند، چنین لایهبندی میتواند شکست بخورد و به طور بالقوه کربن ذخیره شده را در آینده آزاد کند. یافتههای جدید نشان میدهد که تغییرات در گردش آب اقیانوسی ناشی از قطب جنوب همچنان یک عامل حیاتی در تعادل کربن زمین است و نیاز فوری به نظارت بر تغییرات قطبی را با گرم شدن آب و هوا تقویت میکند.