北极的变暖速度几乎是全球其他地区的四倍，在极端气温事件耦合下，北极海冰正面临日益消融的危机。自2007年以来，北极冰盖发生了明显的变化，从较厚且变形的冰盖转向更薄且更均匀的冰盖。北极海冰变化主要由大气温度波动驱动，其他驱动因素包括地表反照率、云和水蒸气、地表风以及向极地的大气和海洋能量传输。多项研究表明，北极海冰消融极端事件与人为和自然强迫密切相关，但对北极地区的海洋热浪事件进行事件归因分析尚处于空白阶段。 德国地球系统研究与可持续性中心海洋研究所近期的一项研究表明，北极海洋热浪主要由海冰突然消退引发，在容易发生海洋热浪的北极边缘海，海洋季节性表面热通量的净积累解释了该地区高达82%的海面温度变化。事件归因分析表明，2020年持续103天的极端高温天气是温室气体强迫下的结果。这项研究预测，如果温室气体排放量持续增加，北极将再次面临极端高温天气和海洋热浪。 查看详细>>

冰间湖是嵌入海冰内的开放水域，是海洋与大气相互作用的关键组成部分，是海冰生成、底层水形成和初级生产力的热点。然而，气候模型难以复制南极冰间湖活动，对冰间湖动态驱动因素研究仍然存在空白。新西兰奥塔哥大学利用南极海冰44年时间序列来阐明南极冰间湖长期趋势。这项研究确定了整个南极洲的线性增加以及罗斯海冰间湖活动的周期性模式，该模式可能由阿蒙森海低压和南环模之间的相互作用引起。虽然其具体驱动因素仍然未知，但识别这些新兴模式增强了对影响海冰过程能力的了解。随着进入南极海冰新时代，这种认识的进步反过来将导致对环境变化及其对南极生态系统影响的更准确的预测。 查看详细>>

南极沿海藻类在碳循环中具有重要意义。南大洋藻类生长主要受光照、铁（Fe）和钴胺素（维生素B12）的限制。微量元素的限制控制着生产力和藻华组成，南极藻华通常以硅藻或南极褐囊藻为主。然而，人们对南极冰原关键物种的维生素需求和生态生理学仍然知之甚少。 麻省理工学院通过培养、生化分析和组学比较，研究了P.antarctica对Fe—B12条件基质的反应。蛋白质组学和蛋白质基因组学的结合揭示了一种不依赖于B12的甲硫氨酸合酶融合蛋白（MetE-fusion），该融合蛋白在维生素限制下表达，并在充足条件下被B12异构体相互取代。由于气候变化限制了南大洋沿海微量营养素供给，研究发现南极p.anantarctica具有灵活的B12代谢，与B12营养不良硅藻相比，它的相对适应性以及检测B12胁迫具有重要意义。 查看详细>>

南极绕极流对全球翻转环流、海洋热量和CO2产生强烈影响，在全球气候变化中发挥着举足轻重的作用。然而，南极绕极流何时以及如何达到现代特征仍存在争议。 巴塞罗那大学展示了过去3100万年西南太平洋和南印度洋沉积物岩心中的钕同位素记录。数据表明，在中新世晚期冷却之前，像今天这样的环极流并不存在。这些发现表明，均匀且深入的强烈南极绕极流的出现并不仅仅与始新世-渐新世过渡期间引发大陆规模南极冰盖扩张的南大洋门户的开放和加深有关。相反，研究认为除了构造之外，中新世中期气候转变（~14 Ma）以来南极冰盖和海冰的扩张发挥了至关重要的作用。这导致了更强的密度对比和南大洋上的南西风增强，形成了强烈的深层环极流和增强的全球翻转环流，从而加剧了新生代晚期的全球变冷。 查看详细>>