I mari antartici rilasciano una quantità impressionante di CO2, i robot subacquei scoprono

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I mari invernali antartici rilasciano significativamente più anidride carbonica di quanto si pensasse, secondo i nuovi dati raccolti da robot subacquei nell'Oceano Antartico.

Lo studio, condotto dall'Università di Washington, dal Monterey Bay Aquarium Research Institute, L'Università di Princeton e diverse altre istituzioni oceanografiche hanno utilizzato i dati raccolti dai droni di mare galleggianti che monitorano l'acqua intorno all'Antartide e forniscono informazioni su come funziona nel sistema climatico globale.

"Questi risultati sono stati una grande sorpresa, perché studi precedenti hanno scoperto che l'Oceano Antartico assorbiva molto anidride carbonica", Alison Gray, un professore di oceanografia UW, ha detto in una dichiarazione.

"Se ciò non è vero, come suggeriscono questi dati, significa che dobbiamo ripensare il ruolo dell'Oceano Meridionale nel ciclo del carbonio e nel clima".

Il documento è pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters.

Strumenti marini galleggianti

I dati per lo studio sono stati raccolti dal  Osservazione e modellizzazione del carbonio e del clima nell'oceano australe (SOCCOM), un progetto $ 21-milioni di dollari con sede a Princeton University e finanziato dalla National Science Foundation.

SOCCOM è stato avviato solo quattro anni fa come un sforzo per dispiegare dozzine di robot galleggianti durante l'inverno nell'Oceano Antartico, un luogo e una stagione che rimane scarsamente studiato nonostante la sua importanza nella regolazione del clima.

I galleggianti high-tech SOCCOM sono stati costruiti presso l'UW e successivamente dispiegati nell'Oceano Antartico. Immagine: Isa Rosso, UCSD / SIO / Flickr

L'Oceano Australe è uno dei pochi luoghi in cui l'acqua che ha trascorso secoli nel profondo oceano viaggia fino in superficie per ricongiungersi alle correnti superficiali e connettersi con l'atmosfera.

Nel ciclo di vita del pianeta, gli atomi di carbonio si spostano tra rocce, fiumi, piante e oceani e apprendere il tasso di questi vari trasferimenti aiuta a prevedere i livelli a lungo termine di biossido di carbonio.

Ma fino ad ora, esistevano poche misurazioni invernali a causa delle dure tempeste dell'oceano e della corrente circumpolare e dei venti.

"L'Oceano Meridionale è un vasto, tempestoso, freddo e distante luogo, che rende estremamente difficile fare osservazioni da una nave lì", ha detto Gray.

"In precedenza le nostre migliori stime sull'assorbimento di carbonio oceanico erano basate su osservazioni raccolte dalle navi, ma nell'Oceano Antartico in particolare, non abbiamo molte osservazioni basate sulle navi per gran parte dell'anno (autunno e inverno)."

Ora, con strumenti autonomi che si tuffano e vanno alla deriva attraverso l'oceano, i ricercatori possono raccogliere dati da tutto l'Oceano del Sud durante tutte le stagioni.

"Questa è la scienza nella sua forma più eccitante - una grande sfida alla nostra attuale comprensione resa possibile da straordinarie osservazioni dall'applicazione di nuove tecnologie per studiare regioni dell'oceano precedentemente inesplorate", Jorge Sarmiento, Direttore SOCCOM e George J. Magee, professore di geoscienza e ingegneria geologica di Princeton, ha dichiarato in una nota.

Raccogliere i dati

Le nuove osservazioni sono state raccolte da 35 degli strumenti fluttuanti tra 2014 e 2017.

Gli strumenti funzionano andando alla deriva con le correnti e cambiando la loro galleggiabilità per raccogliere osservazioni a diverse profondità.

Per nove giorni, gli strumenti si immergono fino a un chilometro e fluttuano con le correnti. Poi scendono ulteriormente a due chilometri e risalgono in superficie durante la misurazione delle proprietà dell'acqua. Una volta in superficie, inviano le loro osservazioni a terra via satellite.

Non solo i galleggianti monitorano la temperatura e la salinità degli oceani, ma raccolgono anche dati su ossigeno disciolto, azoto e pH.

Nel loro nuovo documento, i ricercatori hanno usato le misurazioni del pH per calcolare la quantità di biossido di carbonio disciolto per capire quanto fortemente l'acqua assorbe o emette anidride carbonica nell'atmosfera.

Giudizio

I ricercatori hanno osservato cerchi di distanza crescente dal Polo Sud, e hanno scoperto che l'acqua aperta vicino alle acque coperte di ghiaccio marino intorno all'Antartide sta rilasciando significativamente più di anidride carbonica del previsto per l'atmosfera.

Il grafico mostra i percorsi dei robot intorno all'Antartide: il grigio scuro è terra e il grigio chiaro è ghiaccio marino. Strumenti colorati di arancione scuro nella "Zona meridionale antartica" hanno rilevato un degassamento di anidride carbonica superiore al previsto. Alison Gray / Università di Washington

"I galleggianti SOCCOM, raccogliendo dati tutto l'anno e in diverse parti dell'Oceano Antartico, hanno dimostrato che in inverno, la regione appena a nord delle acque coperte dal ghiaccio marino emette nell'atmosfera una quantità significativa di anidride carbonica ", ha affermato Grigio.   

"Questo indica che, nel complesso, l'Oceano Meridionale non assorbe quasi tanto diossido di carbonio come pensavamo in precedenza".

Tuttavia, ha spiegato Gray, non sorprende che l'acqua nella regione stia degassando, poiché le acque profonde sono così ricche di carbonio.

“Ma abbiamo sottovalutato l'entità del degassamento perché avevamo così pochi dati dai mesi invernali. Ciò significa che l'Oceano Antartico non assorbe tanto carbonio quanto pensavamo ", ha affermato in una nota.

Le nuove informazioni offrono ai ricercatori la possibilità di analizzare ulteriormente l'attività dell'Oceano del Sud e prevedere le tendenze climatiche future.

Qual è il prossimo passo?

I ricercatori stanno lavorando a diversi passi successivi per dare seguito ai risultati del documento, ha detto Gray.

Tra questi figurano il confronto delle osservazioni SOCCOM con i modelli climatici, la determinazione dei processi che producono flussi di carbonio alto, la combinazione dei dati di bordo e dei dati float per produrre stime aggiornate dei flussi e la continua analisi dei dati trasmessi dagli strumenti.

Inoltre, i ricercatori sono interessati a determinare dove si trova il carbonio "mancante".

"In altre parole, se la CO2 non viene assorbita dall'Oceano Antartico dove pensavamo in precedenza, dove sta andando?" disse Gray.

"Potrebbe essere ripreso dall'oceano da qualche altra parte, o forse le nostre stime degli impatti della terra sul ciclo del carbonio devono essere riviste. Molte persone stanno lavorando per comprendere questa regione molto importante e il suo impatto sul sistema climatico globale ".

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