Новый подход с ИИ проясняет картину экспорта углерода в Южном океане
Исследование под руководством постдока MBARI Гийома Линигера в сотрудничестве с Университетом Вашингтона и проектом SOCCOM проливает новый свет на продуктивность и экспорт углерода в Южном океане. Объединив обширные данные автономных буев с передовым машинным обучением, команда установила, что способность океана запасать атмосферный углерод выше и растет быстрее, чем считалось ранее.
Опубликованная в журнале Global Biogeochemical Cycles работа показывает, что годовая чистая продукция сообщества (ANCP) — мера того, сколько углерода преобразуется в органическое вещество и экспортируется на глубину — увеличивалась почти на 1% в год в период с 2004 по 2022 год. В среднем Южный океан экспортирует 3,91 миллиарда метрических тонн углерода ежегодно. Исследование также предполагает, что традиционные методы оценки ANCP по сезонным изменениям нитратов могут недооценивать истинный экспорт углерода примерно на треть.
«Океан играет неотъемлемую роль в климате Земли. Эта работа — важный шаг вперед в понимании продуктивности и цикла углерода в Южном океане, что может помочь улучшить модели нашего меняющегося климата», — отметил Линигер.
Ключевым шагом стало обучение искусственной нейронной сети распознавать закономерности в данных о нитратах, собранных буями международной программы BGC-Argo. Скорректировав данные с помощью модели Biogeochemical Southern Ocean State Estimate, команда получила согласованные оценки содержания нитратов для всего Южного океана в течение года. Этот подход выявил, что оценки, основанные только на сезонном потреблении нитратов весной и летом, пропускают значительный экспорт, происходящий в другие периоды.
«Эта работа демонстрирует мощь сочетания открытых, качественных данных с инновационным анализом. Речь идет не только о получении более точной цифры, но и о предоставлении инструментов, необходимых для принятия обоснованных решений о будущем океана и всей планеты», — подчеркнул соавтор исследования, старший научный сотрудник MBARI Кен Джонсон.