南極の冬の海は、以前に信じられていたよりもはるかに多くの二酸化炭素を放出すると、 南洋のダイビングロボット.

この研究は、ワシントン大学、モントレー湾水族館研究所、 プリンストン大学および他のいくつかの海洋学研究機関は、浮遊している海の無人機によって収集されたデータを用いて、南極周辺の水を監視し、それが地球の気候システムでどのように機能するかについての情報を提供している。

「これらの結果は、南大洋が多くの二酸化炭素を吸収していることが以前の研究でわかったため、非常に大きな驚きでした」 アリソン・グレイ、海洋学のUW補佐教授は、声明で述べた。

「これらのデータが示唆するように、そうでない場合、炭素循環と気候における南大洋の役割を再考する必要があることを意味します。」

論文は雑誌に掲載されています 地球物理学研究レターズ.

浮遊する海の器械

研究のためのデータは、  南大洋炭素と気候観測とモデリング （SOCCOM）は、プリンストン大学に拠点を置き、国立科学財団が資金を提供している$ 21-millionドルのプロジェクトです。

SOCCOMはわずか4年前に 南極海の冬の間、数十台の浮遊ロボットを配備する努力。気候の調整における重要性にもかかわらず、研究が不十分な場所と季節です。

南洋は、深海で何世紀も過ごしてきた水が、表面の流れに再結合し、大気と結びつくために表面までずっと移動する数少ない場所の1つです。

惑星のライフサイクルでは、炭素原子が岩、川、植物、海洋の間を移動します。これらのさまざまな移動の速度を知ることは、二酸化炭素の長期レベルを予測するのに役立ちます。

しかし、これまでは、海の激しい嵐と極流と風のために、冬の測定値はほとんどありませんでした。

「南洋は広大で暴風雨で寒くて遠いところにあり、そこでは船舶から十分な観測をすることが非常に難しい。

以前は、海洋の炭素吸収量の推定値は船で収集された観測値に基づいていましたが、特に南部の海域では、季節（秋と冬）の間、船舶観測はほとんどありませんでした。

現在、海洋を漂って浮遊する自律型計測器では​​、研究者はすべての季節に南大洋全域からデータを収集することができます。

「これは最もエキサイティングな科学です。これまでの未踏の海域を研究するための新しい技術の応用からの並外れた観測によって可能になった現在の理解に対する大きな課題です」 ホルヘ・サルミエント、SOCCOMディレクター プリンストンのジョージJ.マギー地球科学および地質工学教授は、声明の中で述べた。

データの収集

35と2014の間の浮遊器具の2017によって新しい観測が収集されました。

計測器は、電流で漂流し、浮力を変えてさまざまな深度で観測を収集することによって機能します。

9日間、計器は1キロメートルまで下り、流れで浮遊します。 その後、水の特性を測定しながら、さらに2キロに降下して表面に戻ります。 彼らは表面を見て、彼らの観測を衛星経由で海岸に戻します。

フロートは海洋の温度と塩分を監視するだけでなく、溶存酸素、窒素、pHに関するデータも収集します。

研究者らは、新しい論文では、pH測定を使用して、水がどれくらい強く吸収しているか二酸化炭素を大気中に放出しているかを把握するために、溶解した二酸化炭素の量を計算しました。

所見

研究者らは、南極からの距離が遠くなるにつれて、南極周辺の海氷に覆われた海の近くの開放水が、大気に予想されるよりも著しく多くの二酸化炭素を放出していることを発見しました。

「SOCCOMは、一年中データを収集し、南大洋のさまざまな場所でデータを収集することで、冬には海氷に覆われた海域のすぐ北の地域が大量の二酸化炭素を大気中に放出することを示しました。グレー。   

"これは、全体として、南洋が以前考えていたほどの二酸化炭素を吸収していないことを示しています。"

ただし、深層水は炭素が非常に豊富であるため、この地域の水がアウトガスであることは驚くことではありません。

「しかし、冬季のデータが非常に少なかったため、アウトガスの規模を過小評価していました。 それは南大洋が我々が思ったほど多くの炭素を吸収していないことを意味している」と彼女は声明で述べた。

この新しい情報により、研究者は南洋の海洋活動をさらに分析し、将来の気候動向を予測することができます。

次は何ですか？

研究者は、この論文の結果をフォローアップするためにいくつかの次のステップに取り組んでいる、とGrayは述べている。

これらの中には、SOCCOM観測値を気候モデルと比較すること、高炭素フラックスを生成するプロセスを決定すること、船舶データとフロートデータを結合してフラックスの更新された推定値を生成すること、

さらに、研究者は「失われた」炭素がどこにあるかを決定することに興味があります。

「言い換えれば、CO2が以前考えていた南極海に吸収されていなければ、どこに行くのでしょうか？」 グレイは言った。

「それはどこか別の場所で海洋によって吸収されるかもしれません。あるいは、炭素循環に対する土地の影響の我々の推定値は修正される必要があります。 多くの人々がこの非常に重要な地域とそれが地球の気候システムに与える影響を理解することに取り組んでいます。」