Η μελέτη επιβεβαιώνει ότι ο Νότιος Ωκεανός απορροφά άνθρακα – μια σημαντική πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου

3 Ιανουαρίου – 15 Αυγούστου 2012

Το νερό που περιστρέφεται γύρω από την Ανταρκτική απορροφά περισσότερο άνθρακα από την ατμόσφαιρα από ό,τι απελευθερώνει και χρησιμεύει ως ισχυρός καταβόθρας άνθρακα και σημαντικός ρυθμιστής για τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Νέες παρατηρήσεις από ερευνητικά αεροσκάφη υποδεικνύουν ότι ο Νότιος Ωκεανός απορροφά περισσότερο άνθρακα από την ατμόσφαιρα από ό,τι απελευθερώνει, επιβεβαιώνοντας ότι είναι μια ισχυρή δεξαμενή άνθρακα και ένα σημαντικό μέσο προστασίας στις επιπτώσεις των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου που προκαλούνται από τον άνθρωπο. Προηγούμενη έρευνα και μοντελοποίηση άφησε τους ερευνητές αβέβαιους για την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα (CO .) στην ατμόσφαιρα₂) απορροφάται από τα κρύα νερά που κυκλοφορούν γύρω από την Ανταρκτική.

σε ένα NASA-υποστήριξη Η μελέτη δημοσιεύτηκε σε ένα Επιστήμη Τον Δεκέμβριο του 2021, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν αεροσκάφη του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας «για να δείξουν ότι η ετήσια καθαρή ροή άνθρακα στον ωκεανό νότια των 45°S είναι σημαντική, με ισχυρότερη πρόσληψη το καλοκαίρι και λιγότερη εκτόξευση αερίων το χειμώνα από ό,τι υποδεικνύεται από πρόσφατες παρατηρήσεις». Διαπίστωσαν ότι το νερό στην περιοχή απορροφά περίπου 0,53 πεταγραμμάρια (530 εκατομμύρια μετρικούς τόνους) περισσότερο άνθρακα από ό,τι απελευθερώνει κάθε χρόνο.

«Οι αερομεταφερόμενες μετρήσεις δείχνουν μείωση του CO2 χαμηλότερης ατμόσφαιρας πάνω από την επιφάνεια του Νότιου Ωκεανού το καλοκαίρι, υποδεικνύοντας την πρόσληψη άνθρακα από τους ωκεανούς», εξήγησε ο Μάθιου Λονγκ, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας στο Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας (NCAR). ). Οι παρατηρήσεις αεροσκαφών από το 2009 έως το 2018 συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια τριών δοκιμών πεδίου, συμπεριλαμβανομένης της αποστολής Ατμοσφαιρικής Τομογραφίας (ATom) της NASA το 2016.

Το κινούμενο σχέδιο και η ακίνητη εικόνα σε αυτήν τη σελίδα δείχνουν τις περιοχές όπου το διοξείδιο του άνθρακα απορροφήθηκε (με μπλε χρώμα) και εκπέμπεται (με κόκκινο) από τον παγκόσμιο ωκεανό το 2012. (Κύλιση στο 1:00 για να εστιάσετε στο νότιο ημισφαίριο.) Τα δεδομένα προέρχονται από ECCO – Παγκόσμιο Μοντέλο Βιοχημείας Ωκεανού του Δαρβίνου. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, τη NASA και την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας.

Όταν οι ανθρωπογενείς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, ο ωκεανός απορροφά μέρος του αερίου, μια διαδικασία που μπορεί να επιβραδύνει ελαφρώς τη συσσώρευση άνθρακα στην ατμόσφαιρα και να αυξήσει τη σχετική παγκόσμια θερμοκρασία. Μέρος αυτού οφείλεται σε αυξανόμενες κρύου νερού από τα βάθη του ωκεανού. Μόλις βρεθεί στην επιφάνεια, το κρύο, πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά νερό απορροφά το διοξείδιο του άνθρακα₂ από την ατμόσφαιρα – συνήθως με τη βοήθεια φωτοσυνθετικών οργανισμών που ονομάζονται Φυτοπλαγκτόν– πριν πνιγεί ξανά.

Τα μοντέλα υπολογιστών δείχνουν ότι το 40 τοις εκατό του ανθρωπογενούς διοξειδίου του άνθρακα₂ Στους ωκεανούς σε όλο τον κόσμο, αρχικά αναρροφήθηκε από την ατμόσφαιρα στον Νότιο Ωκεανό, καθιστώντας τον έναν από τους σημαντικότερους καταβόθρες άνθρακα στον πλανήτη μας. Αλλά μέτρηση της ροής ή της ανταλλαγής διοξειδίου του άνθρακα₂ Από τον αέρα μέχρι τη θάλασσα ήταν μια πρόκληση.

Αρκετές προηγούμενες μελέτες για τη ροή άνθρακα στον Νότιο Ωκεανό βασίστηκαν σε μεγάλο βαθμό σε μετρήσεις της οξύτητας των ωκεανών – η οποία αυξάνεται όταν το θαλασσινό νερό απορροφά διοξείδιο του άνθρακα.₂– Λήψη από πλωτές και παρασυρόμενες μηχανές. Η νέα έρευνα χρησιμοποίησε αεροσκάφη για τη μέτρηση των αλλαγών στη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα₂ στην ατμόσφαιρα πάνω από τον ωκεανό.

«Δεν μπορείς να ξεγελάσεις την ατμόσφαιρα», είπε ο Λονγκ. “Ενώ οι μετρήσεις από την επιφάνεια του ωκεανού και από τη γη είναι σημαντικές, είναι πολύ σπάνιες για να παρέχουν μια αξιόπιστη εικόνα της ροής άνθρακα στην ατμόσφαιρα και τη θάλασσα. Ωστόσο, η ατμόσφαιρα μπορεί να ενσωματώσει ροές σε μεγάλες περιοχές.”

Για τη νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αερομεταφερόμενες μετρήσεις από τρεις δοκιμές πεδίου: ATom, HIPPO και ORCAS. Συλλογικά, τα πειράματα πεδίου έχουν καταγράψει μια σειρά από στιγμιότυπα (ή αναλαμπές) κάθετης αλλαγής στο διοξείδιο του άνθρακα σε διαφορετικά υψόμετρα της ατμόσφαιρας και διαφορετικές εποχές. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της εκστρατείας ORCAS στις αρχές του 2016, οι επιστήμονες παρατήρησαν μείωση του διοξειδίου του άνθρακα₂ συγκεντρώσεις κατά την προσγείωση και επίσης ανίχνευσαν έντονες αναταράξεις κοντά στην επιφάνεια του ωκεανού, υποδεικνύοντας ανταλλαγή αερίων. Χαρακτηριστικά όπως αυτά, μαζί με πολλά ατμοσφαιρικά μοντέλα, βοήθησαν την ομάδα να εκτιμήσει καλύτερα τη ροή άνθρακα.

Βίντεο από το Science Visualization Studio της NASA και δεδομένα από το ECCO-Darwin Global Ocean Biochemistry Model.