Studie potvrzuje, že jižní oceán pohlcuje uhlík – důležitý zdroj emisí skleníkových plynů

3. ledna – 15. srpna 2012

Vody obíhající Antarktidu absorbují z atmosféry více uhlíku, než uvolňují, a jsou silným úložištěm uhlíku a důležitým nárazníkem pro emise skleníkových plynů.

Nová pozorování z výzkumných letadel naznačují, že jižní oceán absorbuje z atmosféry více uhlíku, než uvolňuje, což potvrzují, že je to silný pohlcovač uhlíku a důležitý nárazník pro účinky emisí skleníkových plynů způsobených člověkem. Předchozí výzkum a modelování nechaly výzkumníky v nejistotě ohledně množství oxidu uhličitého (CO .) v atmosféře₂) je absorbován studenými vodami, které cirkulují kolem Antarktidy.

v NASA-Podpěra, podpora Studie byla zveřejněna v Věda V prosinci 2021 vědci použili pozorování atmosférického oxidu uhličitého z letadel, „aby ukázali, že roční čistý tok uhlíku do oceánu jižně od 45° j. š. je značný, se silnějším pohlcováním v létě a menším uvolňováním plynu v zimě, než naznačovala nedávná pozorování. Zjistili, že voda v oblasti absorbuje přibližně o 0,53 petagramu (530 milionů metrických tun) více uhlíku, než kolik ročně uvolnila.

„Vzdušná měření ukazují pokles CO2 v nižší atmosféře nad povrchem Jižního oceánu v létě, což ukazuje na absorpci uhlíku oceánem,“ vysvětlil Matthew Long, hlavní autor studie a vědec z Národního centra pro výzkum atmosféry (NCAR). ). Pozorování letadel z let 2009 až 2018 byla shromážděna během tří polních zkoušek, včetně mise NASA Atmospheric Tomography (ATom) v roce 2016.

Animace a statický obrázek na této stránce ukazují oblasti, kde byl oxid uhličitý absorbován (modře) a emitován (červeně) z globálního oceánu v roce 2012. (Posuňte se na 1:00 a zaměřte se na jižní polokouli.) Data pocházejí z ECCO – Darwinův univerzální model oceánské biochemie. Výzkum byl financován National Science Foundation, NASA a National Oceanic and Atmospheric Administration.

Když člověkem způsobené emise oxidu uhličitého vstoupí do atmosféry, oceán absorbuje část plynu, což je proces, který může mírně zpomalit hromadění uhlíku v atmosféře a zvýšit související globální teplotu. Částečně je to způsobeno stoupající studené vody z hlubin oceánu. Jakmile se dostane na povrch, studená voda bohatá na živiny absorbuje oxid uhličitý₂ z atmosféry – obvykle za pomoci fotosyntetických organismů tzv Fytoplankton– než se znovu potopíš.

Počítačové modely ukazují, že 40 procent oxidu uhličitého produkovaného lidmi je₂ V oceánech po celém světě byl původně absorbován z atmosféry do jižního oceánu, což z něj činí jeden z nejdůležitějších pohlcovačů uhlíku na naší planetě. Ale měření průtoku nebo výměny oxidu uhličitého₂ Ze vzduchu na moře to byla výzva.

Několik předchozích studií toku uhlíku v jižním oceánu se silně spoléhalo na měření kyselosti oceánu – která se zvyšuje, když mořská voda absorbuje oxid uhličitý.₂– Odebíráno plovoucími a unášenými stroji. Nový výzkum používal letadla k měření změn koncentrace oxidu uhličitého₂ v atmosféře nad oceánem.

„Nemůžete oklamat atmosféru,“ řekl Long. „Ačkoli měření z povrchu oceánu a ze země jsou důležitá, jsou příliš vzácná na to, aby poskytla spolehlivý obraz toku uhlíku v atmosféře a moři. Atmosféra však může zahrnovat toky na velkých plochách.“

Pro novou studii použili vědci měření ve vzduchu ze tří polních pokusů: ATom, HIPPO a ORCAS. Polní experimenty společně zachytily sérii snímků (neboli záblesků) vertikálních změn oxidu uhličitého v různých výškách atmosféry a v různých ročních obdobích. Například během kampaně ORCAS na začátku roku 2016 vědci pozorovali pokles oxidu uhličitého₂ koncentrace během přistání a také detekovaly intenzivní turbulence poblíž hladiny oceánu, což naznačuje výměnu plynů. Funkce jako tyto spolu s několika atmosférickými modely pomohly týmu lépe odhadnout tok uhlíku.

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