Door NASA ondersteunde studie bevestigt het belang van de Zuidelijke Oceaan voor het opnemen van CO2

[univers]

Waarnemingen van onderzoeksvliegtuigen laten zien dat de Zuidelijke Oceaan veel meer koolstof uit de atmosfeer opneemt dan vrijgeeft, wat bevestigt dat het een zeer sterke koolstofput is en een belangrijke buffer voor de effecten van door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen, volgens een nieuwe NASA- ondersteunde studie.

Recent onderzoek had geleid tot onzekerheid over hoeveel atmosferische koolstofdioxide (CO2) dit ijskoude water absorbeert. Die studies waren gebaseerd op metingen van de zuurgraad van de oceaan - die toeneemt wanneer oceaanwater CO2 absorbeert - genomen door instrumenten die in de oceaan drijven.

De nieuwe studie , gepubliceerd in Science , gebruikte vliegtuigobservaties van CO2 om aan te tonen dat de Zuidelijke Oceaan een sterkere koolstofput is dan eerder werd gedacht, en een belangrijke rol speelt bij het verminderen van de impact van broeikasgassen. Vliegtuigobservaties werden verzameld gedurende bijna een decennium van 2009 tot 2018 tijdens drie veldexperimenten, waaronder van NASA's Atmospheric Tomography Mission (ATom) in 2016.

"Metingen in de lucht tonen een afname van koolstofdioxide in de lagere atmosfeer boven het oppervlak van de Zuidelijke Oceaan in de zomer, wat wijst op koolstofopname door de oceaan", legt Matthew Long, hoofdauteur en wetenschapper bij het National Center for Atmospheric Research ( NCAR ) in Boulder uit. , Colorado.

Ze ontdekten dat de Zuidelijke Oceaan in de zomer op het zuidelijk halfrond aanzienlijk meer CO2 absorbeert dan in de winter afgeeft, waardoor het een sterke koolstofput is. Gegevens van de luchtcampagnes toonden ook een grotere hoeveelheid koolstof die door de Zuidelijke Oceaan wordt geabsorbeerd en een kleinere hoeveelheid vrijkomt dan eerdere schattingen met behulp van gegevens over de zuurgraad van de oceaan. De bevindingen benadrukken het belang van op vliegtuigen gebaseerde observaties om koolstofcycli te begrijpen.

Het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation , NASA en NOAA .


Veel factoren beïnvloeden de flux van koolstof in en uit de oceanen van de aarde, inclusief de wind op het oceaanoppervlak. Dit model laat gebieden zien waar CO2 wordt geabsorbeerd (blauw weergegeven) door de oceaan en vrijkomt (rood).
Credits: NASA's Scientific Visualization Studio / Gegevens van het ECCO-Darwin Global Ocean Biogeochemistry Model

De oceaan als spons voor CO2
Wanneer de menselijke uitstoot van CO2 de atmosfeer binnenkomt, wordt een deel van dat gas geabsorbeerd door de oceaan, waardoor de stijging van de mondiale temperatuur en klimaatverandering worden vertraagd. Koud water uit de diepe oceaan stijgt naar de oppervlakte via een proces dat opwelling wordt genoemd. Eenmaal aan de oppervlakte absorbeert dat koudere water CO2 in de atmosfeer - vaak met behulp van fotosynthetiserende organismen die fytoplankton worden genoemd - voordat het weer zinkt.

Computermodellen gebaseerd op metingen van CO2 en andere oceaaneigenschappen suggereren dat 40% van de door de mens geproduceerde CO2 in de oceaan, wereldwijd, oorspronkelijk uit de atmosfeer in de Zuidelijke Oceaan werd geabsorbeerd, waardoor het een van de belangrijkste koolstofputten op onze planeet is . Maar het meten van de flux, of uitwisseling, van CO2 waar de lucht de zee ontmoet, was een uitdaging.

In deze studie gebruikte het team luchtmetingen van drie veldexperimenten: Atom, HIPPO en ORCAS . Samen hebben deze projecten een cruciaal stuk informatie vastgelegd: de verticale gradiënt van CO2 in de atmosfeer. Tijdens de ORCAS-campagne begin 2016 zagen wetenschappers bijvoorbeeld een daling van de CO2-concentraties toen het vliegtuig daalde en hoge turbulentie nabij het oceaanoppervlak, wat wijst op een uitwisseling van gassen zoals CO2 tussen de lucht en de oceaan.

Door metingen van CO2 in de loop van verschillende veldexperimenten die boven de Zuidelijke Oceaan vlogen, kregen de wetenschappers een reeks snapshots van de verticale verandering in CO2 (profielen genoemd) in de loop van de tijd en gedurende de seizoensgebonden koolstofcyclus. Deze profielen, samen met een reeks van verschillende atmosferische computermodellen, hielpen het team om de flux te schatten van hoeveel CO2 het hele jaar door werd geabsorbeerd en vrijgegeven door de Zuidelijke Oceaan.


Het DC-8 vlieglaboratorium op de tweede inzet van Atom vervoerde meer dan 30 instrumenten om de atmosfeer te bemonsteren.
Credits: Chelsea Thompson, NOAA

https://www.nasa.gov/feature/esnt/2021/ ... orbing-co2