Nowa mapa o wysokiej rozdzielczości odkrywa szczegóły na temat wchłaniania węgla przez oceany.
W miarę jak poziomy dwutlenku węgla w atmosferze nadal rosną, ocean odgrywa kluczową rolę w łagodzeniu pełnego wpływu zmian klimatycznych spowodowanych przez człowieka, pochłaniając około jednej czwartej dwutlenku węgla emitowanego przez działalność ludzką. Jednak pochłanianie to jest dalekie od jednorodności w całym globalnym oceanie. Nowy produkt oparty na danych satelitarnych może teraz mapować oceaniczny pochłaniacz węgla w niespotykanej dotąd rozdzielczości, oferując unikalne spostrzeżenia w tym wysoce zmiennym i złożonym składniku systemu klimatycznego Ziemi.
Globalny ocean dotychczas działał jako hamulec dla zmian klimatycznych, wchłonął około 90% nadmiaru ciepła i około 25% dwutlenku węgla, który był emitowany do atmosfery w wyniku działalności człowieka, takiej jak spalanie paliw kopalnych.
Chociaż oceaniczny pochłaniacz dwutlenku węgla spowodowanego przez ludzi zmniejsza globalne ocieplenie, wiążą się z tym znaczące konsekwencje biogeochemiczne. To pochłanianie prowadzi do obniżenia pH wody morskiej i zmienia chemię węglanową oceanu. Te zmiany w chemii oceanu, często określane zbiorczo jako zakwaszenie oceanów, wpływają na organizmy morskie i zmieniają ekosystemy morskie.
W obliczu zagrożenia dla zdrowia naszych oceanów ? z dalekosiężnymi konsekwencjami dla całej planety ? kluczowe jest zrozumienie złożoności i znacznej zmienności inherentnej w procesach związanych z pochłaniaczem węgla w oceanie.
Chociaż naukowcy poczynili znaczne postępy w zrozumieniu, jak globalny pochłaniacz węgla w oceanie zmienia się w ciągu sezonów i dziesięcioleci, jego krótkoterminowa zmienność wciąż nie jest dobrze zrozumiana.
Większość globalnych zbiorów danych obecnie używanych do badania oceanicznego pochłaniacza węgla dostarcza jedynie miesięcznych danych i mają rozdzielczość około 100 na 100 kilometrów. Ta ograniczona rozdzielczość czasowa i przestrzenna utrudnia uchwycenie drobniejszych, bardziej dynamicznych zmian rządzących pochłaniaczem oceanicznym.
Nicolas Gruber z Uniwersytetu ETH w Zurychu w Szwajcarii powiedział: "Zwiększenie rozdzielczości tych globalnych zbiorów danych jest trudne, ponieważ liczba bezpośrednich pomiarów dwutlenku węgla na powierzchni oceanu jest raczej rzadkie w całym regionie i w różnych czasach.
"Aby to rozwiązać, wymyśliliśmy kreatywne połączenie metod uczenia maszynowego, aby opracować nową wersję naszego produktu OceanSODA-ETHZ ? globalnego, siatkowego zestawu danych dotyczących dwutlenku węgla w powierzchni oceanu i systemu węglowego oceanu, zaprojektowanego do badania oceanicznego pochłaniacza węgla i zakwaszenia oceanów na skalach czasowych od sezonowych do dekadalnych.
"Ta nowa wersja mapuje parametry systemu węglowego oceanu co osiem dni w rozdzielczości około 25 na 25 kilometrów, ponad 30 razy dokładniej niż poprzednie produkty. Krytycznym elementem tego podejścia jest wykorzystanie danych satelitarnych, które dostarczają szczegółowych informacji do interpolacji pomiarów w czasie i przestrzeni."
Ten wynik został zobrazowany w animacji powyżej, która pokazuje różnice w wymianie dwutlenku węgla między powietrzem a morzem w okresie obejmującym liczne huragany w Oceanie Atlantyckim.
Regiony w niebieskim wskazują na pochłanianie dwutlenku węgla przez ocean, podczas gdy obszary w czerwonym to miejsca, w których dwutlenek węgla jest uwalniany do atmosfery. Strzałki obrazują wiatry na powierzchni oceanu.
Na Sympozjum Żywej Planety ESA w tym tygodniu naukowcy uczyli się, w jaki sposób ten nowy produkt o wysokiej rozdzielczości może również ujawnić skutki wydarzeń krótkotrwałych, ale silnych w oceanie.
Jamie Shutler z Uniwersytetu w Exeter w Wielkiej Brytanii powiedział: "Dzięki szczegółowości, zestaw danych może pomóc nam oddzielić i zrozumieć wpływ wydarzeń takich jak huragany ? gdzie woda głęboka, często bogata w węgiel, może być zmuszona do wzrostu na powierzchnię ? co może powodować nagłe skoki lub zmiany poziomów dwutlenku węgla w powierzchni oceanu."
Uchwycenie tych małoskalowych zmian otwiera nowe możliwości badania tego, jak ocean pochłania węgiel i jak ten proces może się zmieniać w przyszłości w kontekście zmian klimatycznych.
Naukowiec ds. Obserwacji Ziemi ESA, Roberto Sabia, powiedział: "Fakt, że możemy wykorzystać tę metodę, aby uzyskać nowe spostrzeżenia na temat wymiany dwutlenku węgla między oceanem a atmosferą ? oraz na temat zakwaszenia oceanów w ogóle ? stanowi wielki krok naprzód w nauce o oceanach. Dziękujemy zespołowi za wszystkie ich trudne prace, które były finansowane w ramach elementu Nauka dla Społeczeństwa programu FutureEO ESA, i czekamy na więcej nowych odkryć."
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
