3. januára – 15. augusta 2012

Vody obiehajúce Antarktídu absorbujú z atmosféry viac uhlíka, ako uvoľňujú, a sú silným zachytávačom uhlíka a dôležitým nárazníkom pre emisie skleníkových plynov.

Nové pozorovania z výskumných lietadiel naznačujú, že južný oceán absorbuje viac uhlíka z atmosféry, ako uvoľňuje, čo potvrdzuje, že ide o silný zachytávač uhlíka a dôležitý nárazník pre účinky emisií skleníkových plynov spôsobených človekom. Predchádzajúci výskum a modelovanie spôsobili, že výskumníci si neboli istí množstvom oxidu uhličitého (CO .) v atmosfére₂) je absorbovaný studenými vodami, ktoré cirkulujú okolo Antarktídy.

v NASA-podpora Štúdia bola zverejnená v Veda V decembri 2021 vedci použili pozorovania atmosférického oxidu uhličitého z lietadiel, „aby ukázali, že ročný čistý tok uhlíka do oceánu južne od 45° j. š. je značný, so silnejším pohlcovaním v lete a menším uvoľňovaním plynu v zime, ako naznačujú nedávne pozorovania. Zistili, že voda v tejto oblasti absorbuje približne o 0,53 petagramu (530 miliónov metrických ton) viac uhlíka, ako každoročne uvoľnila.

„Vzdušné merania ukazujú pokles CO2 v nižšej atmosfére nad povrchom južného oceánu v lete, čo naznačuje absorpciu uhlíka oceánom,“ vysvetlil Matthew Long, vedúci autor štúdie a vedec z Národného centra pre výskum atmosféry (NCAR). ). Pozorovania lietadiel z rokov 2009 až 2018 boli zhromaždené počas troch terénnych skúšok, vrátane misie NASA Atmospheric Tomography (ATom) v roku 2016.

Animácia a statický obrázok na tejto stránke znázorňujú oblasti, v ktorých bol oxid uhličitý absorbovaný (modro) a emitovaný (červeno) z globálneho oceánu v roku 2012. (Posuňte sa na 1:00 a zamerajte sa na južnú pologuľu.) Údaje pochádzajú z ECCO – Darwinov univerzálny model oceánskej biochemie. Výskum financovali National Science Foundation, NASA a National Oceanic and Atmospheric Administration.

Keď človekom spôsobené emisie oxidu uhličitého vstúpia do atmosféry, oceán absorbuje časť plynu, čo je proces, ktorý môže mierne spomaliť hromadenie uhlíka v atmosfére a zvýšiť s tým súvisiacu globálnu teplotu. Časť z toho je spôsobená stúpajúca studenej vody z hlbín oceánu. Keď sa studená voda bohatá na živiny dostane na povrch, absorbuje oxid uhličitý₂ z atmosféry – spravidla za pomoci fotosyntetických organizmov tzv Fytoplanktón– predtým, ako sa znova potopíš.

Počítačové modely ukazujú, že 40 percent oxidu uhličitého vyprodukovaného ľuďmi je₂ V oceánoch po celom svete bol pôvodne absorbovaný z atmosféry do južného oceánu, čím sa stal jedným z najdôležitejších zachytávačov uhlíka na našej planéte. Ale meranie prietoku alebo výmeny oxidu uhličitého₂ Zo vzduchu do mora to bola výzva.

Niekoľko predchádzajúcich štúdií toku uhlíka v južnom oceáne sa do značnej miery spoliehalo na merania kyslosti oceánov – ktorá sa zvyšuje, keď morská voda absorbuje oxid uhličitý.₂– Odoberané plávajúcimi a unášanými strojmi. Nový výskum využíval lietadlá na meranie zmien koncentrácie oxidu uhličitého₂ v atmosfére nad oceánom.

„Nemôžete oklamať atmosféru,“ povedal Long. „Hoci merania z povrchu oceánu az pevniny sú dôležité, sú príliš vzácne na to, aby poskytli spoľahlivý obraz toku uhlíka v atmosfére a mori. Atmosféra však môže zahŕňať toky na veľkých plochách.“

Pre novú štúdiu výskumníci použili vzdušné merania z troch terénnych skúšok: ATom, HIPPO a ORCAS. Poľné experimenty spoločne zachytili sériu snímok (alebo zábleskov) vertikálnej zmeny oxidu uhličitého v rôznych nadmorských výškach atmosféry a rôznych ročných obdobiach. Napríklad počas kampane ORCAS začiatkom roku 2016 vedci pozorovali pokles oxidu uhličitého₂ koncentrácie počas pristávania a tiež detekovali intenzívnu turbulenciu v blízkosti povrchu oceánu, čo naznačuje výmenu plynov. Funkcie ako tieto spolu s niekoľkými atmosférickými modelmi pomohli tímu lepšie odhadnúť tok uhlíka.

Video z Science Visualization Studio NASA a údaje z ECCO-Darwin Global Ocean Biochemistry Model.