Studie bevestigt dat de Zuidelijke Oceaan koolstof absorbeert – een belangrijke bron van broeikasgasemissies

3 jan – 15 aug 2012

Water dat rond Antarctica cirkelt, absorbeert meer koolstof uit de atmosfeer dan het vrijgeeft, en het dient als een krachtige koolstofput en een belangrijke buffer voor de uitstoot van broeikasgassen.

Nieuwe waarnemingen van onderzoeksvliegtuigen geven aan dat de Zuidelijke Oceaan meer koolstof uit de atmosfeer opneemt dan vrijgeeft, wat bevestigt dat het een krachtige koolstofput is en een belangrijke buffer tegen de effecten van door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen. Eerder onderzoek en modellering lieten onderzoekers onzeker over de hoeveelheid koolstofdioxide (CO.) in de atmosfeer₂) wordt geabsorbeerd door het koude water dat rond Antarctica circuleert.

in een NASA-steun De studie is gepubliceerd in een Wetenschap In december 2021 gebruikten wetenschappers vliegtuigwaarnemingen van atmosferische kooldioxide “om aan te tonen dat de jaarlijkse netto stroom van koolstof in de oceaan ten zuiden van 45°S aanzienlijk is, met een sterkere opname in de zomer en minder uitgassen in de winter dan aangegeven door recente waarnemingen.” Ze ontdekten dat water in het gebied ongeveer 0,53 petagram (530 miljoen ton) meer koolstof opneemt dan het elk jaar vrijgeeft.

“Metingen in de lucht tonen een afname van CO2 in de lagere atmosfeer boven het oppervlak van de Zuidelijke Oceaan in de zomer, wat wijst op de opname van koolstof door de oceaan”, legt Matthew Long uit, hoofdauteur van de studie en een wetenschapper bij het National Center for Atmospheric Research (NCAR). ). Vliegtuigwaarnemingen van 2009 tot 2018 werden verzameld tijdens drie veldproeven, waaronder NASA’s Atmospheric Tomography (ATom) -missie in 2016.

De animatie en het stilstaande beeld op deze pagina tonen de regio’s waar koolstofdioxide (in blauw) werd geabsorbeerd en uitgestoten (in rood) door de mondiale oceaan in 2012. (Scroll naar 01:00 om u te concentreren op het zuidelijk halfrond.) Gegevens komen van ECCO – Darwin’s Universal Ocean Biochemistry Model. Het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation, NASA en de National Oceanic and Atmospheric Administration.

Wanneer door de mens veroorzaakte uitstoot van koolstofdioxide in de atmosfeer terechtkomt, absorbeert de oceaan een deel van het gas, een proces dat de opbouw van koolstof in de atmosfeer enigszins kan vertragen en de bijbehorende mondiale temperatuur kan verhogen. Een deel hiervan is te wijten aan stijgende lijn van koud water uit de diepten van de oceaan. Eenmaal aan de oppervlakte neemt het koude, voedselrijke water koolstofdioxide op₂ uit de atmosfeer – meestal met behulp van fotosynthetische organismen genaamd Fytoplankton– voordat je weer zinkt.

Computermodellen geven aan dat 40 procent van de door mensen geproduceerde koolstofdioxide is₂ In oceanen over de hele wereld werd het oorspronkelijk uit de atmosfeer opgezogen naar de Zuidelijke Oceaan, waardoor het een van de belangrijkste koolstofputten op onze planeet is. Maar het meten van de stroom of uitwisseling van koolstofdioxide₂ Van de lucht naar de zee was het een uitdaging.

Verschillende eerdere onderzoeken naar koolstofflux in de Zuidelijke Oceaan waren sterk afhankelijk van metingen van de zuurgraad van de oceaan – die toeneemt wanneer zeewater koolstofdioxide absorbeert.₂– Genomen door drijvende en drijvende machines. Het nieuwe onderzoek gebruikte vliegtuigen om veranderingen in de kooldioxideconcentratie te meten₂ in de atmosfeer boven de oceaan.

“Je kunt de sfeer niet voor de gek houden,” zei Long. “Hoewel metingen vanaf het oceaanoppervlak en vanaf het land belangrijk zijn, zijn ze te schaars om een ​​betrouwbaar beeld te geven van de koolstofflux in de atmosfeer en de zee. De atmosfeer kan echter fluxen over grote gebieden bevatten.”

Voor de nieuwe studie gebruikten de onderzoekers luchtmetingen uit drie veldproeven: Atom, HIPPO en ORCAS. Gezamenlijk hebben veldexperimenten een reeks snapshots (of glimpen) vastgelegd van verticale verandering in koolstofdioxide over verschillende hoogten van de atmosfeer en verschillende seizoenen. Tijdens de ORCAS-campagne begin 2016 zagen wetenschappers bijvoorbeeld een afname van koolstofdioxide₂ concentraties tijdens de landing en detecteerde ook intense turbulentie nabij het oceaanoppervlak, wat wijst op gasuitwisseling. Functies zoals deze, samen met verschillende atmosferische modellen, hielpen het team om de koolstofflux beter in te schatten.

Video van NASA’s Science Visualization Studio en gegevens van het ECCO-Darwin Global Ocean Biochemistry Model.