Исследование подтверждает, что Южный океан поглощает углерод — важный источник выбросов парниковых газов.

3 января — 15 августа 2012 г.

Вода, циркулирующая вокруг Антарктиды, поглощает из атмосферы больше углерода, чем выделяет, и служит мощным поглотителем углерода и важным буфером для выбросов парниковых газов.

Новые наблюдения с исследовательских самолетов показывают, что Южный океан поглощает из атмосферы больше углерода, чем выделяет, подтверждая, что он является мощным поглотителем углерода и важным буфером для воздействия антропогенных выбросов парниковых газов. Предыдущие исследования и моделирование оставили исследователей неуверенными в количестве углекислого газа (CO) в атмосфере.₂) поглощается холодными водами, циркулирующими вокруг Антарктиды.

в НАСА-служба поддержки Исследование опубликовано в Наука В декабре 2021 года ученые использовали наблюдения за атмосферным углекислым газом с самолетов, «чтобы показать, что годовой чистый поток углерода в океан к югу от 45 ° ю.ш. является значительным, с более сильным поглощением летом и меньшим выделением газа зимой, чем показали недавние наблюдения». Они обнаружили, что вода в этом районе поглощает примерно на 0,53 петаграмма (530 миллионов метрических тонн) углерода больше, чем выделяется ежегодно.

«Воздушные измерения показывают уменьшение содержания CO2 в нижних слоях атмосферы над поверхностью Южного океана летом, что указывает на поглощение углерода океаном», — пояснил Мэтью Лонг, ведущий автор исследования и ученый из Национального центра атмосферных исследований (NCAR). ). Наблюдения с самолетов с 2009 по 2018 год были собраны в ходе трех полевых испытаний, включая миссию НАСА по атмосферной томографии (ATom) в 2016 году.

Анимация и неподвижное изображение на этой странице показывают регионы, где углекислый газ был поглощен (синим цветом) и выделен (красным цветом) мировым океаном в 2012 году. (Прокрутите до 1:00, чтобы сосредоточиться на Южном полушарии). ECCO — Универсальная модель биохимии океана Дарвина. Исследование финансировалось Национальным научным фондом, НАСА и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований.

Когда антропогенные выбросы углекислого газа попадают в атмосферу, океан поглощает часть газа, и этот процесс может немного замедлить накопление углерода в атмосфере и повысить соответствующую глобальную температуру. Частично это связано с поднимающийся холодной воды из глубин океана. Оказавшись на поверхности, холодная, богатая питательными веществами вода поглощает углекислый газ.₂ из атмосферы — обычно с помощью фотосинтезирующих организмов, называемых Фитопланктон— перед тем, как снова утонуть.

Компьютерные модели показывают, что 40 процентов антропогенного углекислого газа₂ Изначально в океаны по всему миру он попал из атмосферы в Южный океан, что сделало его одним из самых важных поглотителей углерода на нашей планете. Но измерение расхода или обмена углекислого газа₂ С воздуха до моря это было непросто.

Несколько предыдущих исследований потока углерода в Южном океане во многом основывались на измерениях кислотности океана, которая увеличивается, когда морская вода поглощает углекислый газ.₂— Снимаются плавучими и дрейфующими машинами. В новом исследовании использовались самолеты для измерения изменений концентрации углекислого газа.₂ в атмосфере над океаном.

«Атмосферу не обманешь», — сказал Лонг. «Хотя измерения с поверхности океана и с суши важны, их слишком мало, чтобы обеспечить надежную картину потоков углерода в атмосфере и море. Однако атмосфера может включать потоки на больших площадях».

Для нового исследования исследователи использовали измерения с воздуха из трех полевых испытаний: ATom, HIPPO и ORCAS. В совокупности полевые эксперименты позволили получить серию снимков (или проблесков) вертикальных изменений углекислого газа на разных высотах атмосферы и в разные сезоны. Например, во время кампании ORCAS в начале 2016 года ученые наблюдали снижение содержания углекислого газа.₂ концентрации во время посадки, а также обнаружена интенсивная турбулентность у поверхности океана, указывающая на газообмен. Подобные особенности, а также несколько атмосферных моделей помогли команде лучше оценить поток углерода.

Видео из Студии научной визуализации НАСА и данные из Глобальной биохимической модели океана ECCO-Darwin.