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新技术揭示南极海域冬季释放大量二氧化碳

2018-9-21 9:02:39 来源:乐博国际

美国国家研究基金会(NSF)日前发表文章称,NSF资助的南大洋碳和气候视察与建模乐博国际通过一系列潜水和漂流机械人在南大洋收集了几个冬季的数据,讨论发现,南极洲周围海冰的开阔水域在冬季释放出的二氧化碳比以前人们认为的要多得多。

南大洋碳和气候视察与模拟(SOCCOM)乐博国际由NSF通过其极地乐博国际办公室(OPP)资助,乐博国际为期6年,共资助2100万美元。此外,美国国家海洋与大气治理局(NOAA)和美国国家航空航天局(NASA)为SOCCOM提供特别支持,NSF下属的OPP通过美国南极计划协调美国在南极大陆的所有研究讨论。作为SOCCOM乐博国际的一部门,华盛顿大学、普林斯顿大学和其他几个海洋学机构的讨论人员监测周围海域释放的二氧化碳量。

南大洋区域在全球气候中发挥着重要作用,南大洋是世界上流速最快的水体之一,南极洲则是这个星球上风暴最凶猛的地方,上述情况致使从该地域获取数据很是困难。在冬季,获取数据则更难。然而,来自南大洋的数据对于建设大气二氧化碳与极地海洋相互作用的全球全景图至关重要。此前该地域的冬季丈量主要通过穿越南美洲和南极洲之间的德雷克海峡的科考船和极地讨论站获得,但是获取的数据很少而且纷歧般。SOCCOM使用浮动仪这一新技术,已经在这个数据贫乏的地域收集了大量有价值的数据资料。经过4年的监测,SOCCOM已经获取了比以往几十年都多的数据。讨论人员指出,视察到的数据令人很是惊讶,因为此前南大洋被认为是今世海洋吸收二氧化碳的要害,而如果真的像这些数据所讲明的那样,那就意味着咱们需要重新考虑南大洋在碳循环和气候中的作用。

卖力视察南大洋的主要仪器是浮动视察仪,它随着水流漂移并通过电力控制其浮力以收集差异深度的视察值,随后上升到水面丈量外貌水的特性,最后它们浮出水面后通过卫星将视察到的数据发回地面接收站。该仪器与仅丈量海洋温度和盐度的常见Argo浮动仪器差异,SOCCOM浮动视察仪还监测溶解的氧、氮和pH以及水的相对酸碱度。讨论使用丈量的pH值来盘算溶解的二氧化碳量,再用它来盘算水吸收或向大气排放的二氧化碳强度。

讨论分析了2014年~2017年间35个浮动视察仪收集的数据,并分析了更多仪器的更新数据,以确定季节性或多年期的趋势。视察数据显示,在冬季,南极洲海冰四周的开阔水域释放出的二氧化碳量远远凌驾预期。讨论人员指出,该区域释放大量的二氧化碳并不奇怪,因为该区域深水中含有极为富厚的碳,但由于此前从冬季对该区域获取的数据有限,低估了释放二氧化碳的水平,这意味着南大洋所吸收的碳量要比想象的少。

讨论人员发现,南大洋水域的pH接近中性,这与此前人们认为的南大洋吸收大量的碳的讨论结果相反,或许在海洋中的其他地方有未发现的碳吸收机制,这样便会解答这次新的发现。□(牛艺博)

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