Дослідження підтверджує, що Південний океан поглинає вуглець – важливе джерело викидів парникових газів

3 січня – 15 серпня 2012 року

Води, що обертаються навколо Антарктиди, поглинають більше вуглецю з атмосфери, ніж виділяють, і є потужним поглиначем вуглецю та важливим буфером для викидів парникових газів.

Нові спостереження дослідницьких літаків показують, що Південний океан поглинає більше вуглецю з атмосфери, ніж виділяє, підтверджуючи, що він є потужним поглиначем вуглецю та важливим буфером для впливу антропогенних викидів парникових газів. Попередні дослідження та моделювання залишали дослідників невпевненими щодо кількості вуглекислого газу (CO.) в атмосфері₂) поглинається холодними водами, які циркулюють навколо Антарктиди.

в НАСА-підтримка Дослідження було опубліковано в наук У грудні 2021 року вчені використали авіаспостереження за вуглекислим газом в атмосфері, «щоб показати, що річний чистий потік вуглецю в океан на південь від 45° ю.д. є значним, з більшим поглинанням влітку і меншим виділенням газу взимку, ніж показали останні спостереження». Вони виявили, що вода в цьому районі поглинає приблизно на 0,53 петаграма (530 мільйонів метричних тонн) вуглецю більше, ніж виділяється щороку.

«Повітряні вимірювання показують зниження рівня СО2 у нижній атмосфері над поверхнею Південного океану влітку, що вказує на поглинання вуглецю океаном», – пояснив Метью Лонг, провідний автор дослідження і вчений Національного центру атмосферних досліджень (NCAR). ). Спостереження за літаками з 2009 по 2018 роки були зібрані під час трьох польових випробувань, включаючи місію NASA Atmospheric Tomography (ATom) у 2016 році.

Анімація та нерухоме зображення на цій сторінці показують регіони, де вуглекислий газ поглинався (синім кольором) і викидався (червоним кольором) з глобального океану в 2012 році. (Прокрутіть до 1:00, щоб зосередитися на південній півкулі.) Дані отримані з сайту. ECCO – Універсальна модель біохімії океану Дарвіна. Дослідження профінансували Національний науковий фонд, NASA та Національне управління океанічних і атмосферних досліджень.

Коли спричинені людиною викиди вуглекислого газу потрапляють в атмосферу, океан поглинає частину газу, процес, який може трохи уповільнити накопичення вуглецю в атмосфері та підвищити пов’язану з цим глобальну температуру. Частково це пов’язано з підйом холодної води з глибин океану. Потрапляючи на поверхню, холодна багата поживними речовинами вода поглинає вуглекислий газ₂ з атмосфери – зазвичай за допомогою фотосинтезуючих організмів наз Фітопланктон– перш ніж знову потонути.

Комп’ютерні моделі показують, що 40 відсотків вуглекислого газу, що виробляється людьми, становить₂ В океанах по всьому світу він спочатку поглинався з атмосфери в Південний океан, що зробило його одним з найважливіших поглиначів вуглецю на нашій планеті. Але вимірювання витрати або обміну вуглекислого газу₂ Від повітря до моря це був виклик.

Кілька попередніх досліджень потоку вуглецю в Південному океані в значній мірі покладалися на вимірювання кислотності океану, яка збільшується, коли морська вода поглинає вуглекислий газ.₂– Взято плавучими та дрейфуючими машинами. Нове дослідження використовувало літаки для вимірювання змін концентрації вуглекислого газу₂ в атмосфері над океаном.

«Атмосферу не обдуриш», — сказав Лонг. “Хоча вимірювання з поверхні океану і з суші є важливими, вони занадто мізерні, щоб забезпечити достовірну картину потоку вуглецю в атмосфері та морі. Однак атмосфера може включати потоки на великих площах”.

Для нового дослідження дослідники використали вимірювання в повітрі з трьох польових випробувань: ATom, HIPPO та ORCAS. У сукупності польові експерименти зробили серію знімків (або проблисків) вертикальних змін вуглекислого газу на різних висотах атмосфери та в різні сезони. Наприклад, під час кампанії ORCAS на початку 2016 року вчені спостерігали зменшення вуглекислого газу₂ концентрації під час посадки, а також виявлено інтенсивну турбулентність біля поверхні океану, що вказує на газообмін. Подібні функції разом із кількома моделями атмосфери допомогли команді краще оцінити потік вуглецю.

Відео зі студії наукової візуалізації NASA та дані з моделі глобальної біохімії океану ECCO-Darwin.