Проучването потвърждава, че Южният океан абсорбира въглерод – важен източник на емисии на парникови газове

3 януари – 15 август 2012 г

Водата, обикаляща Антарктида, абсорбира повече въглерод от атмосферата, отколкото освобождава, и служи като мощен поглъщател на въглерод и важен буфер за емисиите на парникови газове.

Нови наблюдения от изследователски самолети показват, че Южният океан абсорбира повече въглерод от атмосферата, отколкото освобождава, потвърждавайки, че той е мощен поглъщател на въглерод и важен буфер за ефектите от причинените от човека емисии на парникови газове. Предишни изследвания и моделиране оставиха изследователите несигурни за количеството въглероден диоксид (CO.) в атмосферата₂) се абсорбира от студените води, които циркулират около Антарктида.

в НАСА-поддържа Изследването е публикувано в наука През декември 2021 г. учените използваха самолетни наблюдения на атмосферния въглероден диоксид, „за да покажат, че годишният нетен поток на въглерод в океана на юг от 45° ю.ш. е значителен, с по-силно поглъщане през лятото и по-малко отделяне през зимата, отколкото е показано от скорошни наблюдения.“ Те открили, че водата в района абсорбира приблизително 0,53 петаграма (530 милиона метрични тона) повече въглерод, отколкото отделя всяка година.

„Въздушните измервания показват намаляване на CO2 в долната атмосфера над повърхността на Южния океан през лятото, което показва поглъщането на въглерод от океана“, обясни Матю Лонг, водещ автор на изследването и учен от Националния център за атмосферни изследвания (NCAR). ). Наблюденията на самолети от 2009 до 2018 г. бяха събрани по време на три полеви изпитания, включително мисията на НАСА за атмосферна томография (ATom) през 2016 г.

Анимацията и неподвижното изображение на тази страница показват регионите, където въглеродният диоксид е бил абсорбиран (в синьо) и излъчен (в червено) от глобалния океан през 2012 г. (Превъртете до 1:00, за да се фокусирате върху Южното полукълбо.) Данните идват от глобалния океан. ECCO – Универсален океански биохимичен модел на Дарвин. Изследването е финансирано от Националната научна фондация, НАСА и Националната администрация за океани и атмосфера.

Когато причинените от човека емисии на въглероден диоксид навлизат в атмосферата, океанът абсорбира част от газа, процес, който може леко да забави натрупването на въглерод в атмосферата и да повиши свързаната глобална температура. Част от това се дължи на надига се студена вода от дълбините на океана. Веднъж излязла на повърхността, студената, богата на хранителни вещества вода абсорбира въглеродния диоксид₂ от атмосферата – обикновено с помощта на фотосинтезиращи организми т.нар Фитопланктон– преди да се удавя отново.

Компютърните модели показват, че 40 процента от въглеродния диоксид, произведен от човека₂ В океаните по света той първоначално е бил изсмукан от атмосферата в Южния океан, което го прави един от най-важните поглътители на въглерод на нашата планета. Но измерване на потока или обмена на въглероден диоксид₂ От въздуха до морето беше предизвикателство.

Няколко предишни проучвания на въглеродния поток в Южния океан разчитаха до голяма степен на измервания на киселинността на океана – която се увеличава, когато морската вода абсорбира въглероден диоксид.₂– Взети от плаващи и дрейфиращи машини. Новото изследване използва самолети за измерване на промените в концентрацията на въглероден диоксид₂ в атмосферата над океана.

„Не можеш да заблудиш атмосферата“, каза Лонг. „Докато измерванията от повърхността на океана и от сушата са важни, те са твърде оскъдни, за да осигурят надеждна картина на въглеродния поток в атмосферата и морето. Въпреки това, атмосферата може да включва потоци върху големи площи.“

За новото проучване изследователите са използвали въздушни измервания от три полеви изпитания: ATom, HIPPO и ORCAS. Колективно, полеви експерименти са уловили серия от моментни снимки (или проблясъци) на вертикална промяна на въглеродния диоксид в различни височини на атмосферата и различни сезони. Например, по време на кампанията ORCAS в началото на 2016 г. учените наблюдават намаляване на въглеродния диоксид₂ концентрации по време на кацане и също така откриха интензивна турбуленция близо до повърхността на океана, което показва газообмен. Функции като тези, заедно с няколко атмосферни модела, помогнаха на екипа да прецени по-добре въглеродния поток.

Видео от Студиото за научна визуализация на НАСА и данни от ECCO-Darwin Global Ocean Biochemistry Model.