Ученые разработали новую модель и набор данных для мониторинга растворенного кислорода в океане

Китайские ученые разработали новый метод измерения уровня растворенного кислорода (DO) в океане и создали новый набор данных для мониторинга концентрации растворенного кислорода (DOC) в глобальном масштабе. Растворенный кислород является ключевым индикатором качества морской воды, а его истощение (океанская деоксигенация) представляет серьезную угрозу для морских экосистем и углеродного цикла.

Исторически данные по растворенному кислороду от системы Biogeochemical-Argo были скудными и неравномерно распределенными, а спутниковые оценки ограничивались поверхностными водами. Новая модель, использующая данные автономных буев Argo, значительно повысила ценность информации о DO, предоставив ежемесячные данные за период с 2005 по 2022 год для 26 стандартных глубин. Эта детализированная информация выявила распределение DO в глубоком море и показала быстрое расширение зон с пониженным содержанием кислорода. Модель способна точно предсказывать уровни DO в средней и верхней толще океана на основе поверхностных данных.

Кроме того, исследователи создали комплексный глобальный набор данных о концентрации растворенного кислорода в океане во времени и пространстве. Он решает проблему ограниченного пространственно-временного охвата традиционных наборов, объединяя информацию из более чем 2.35 миллионов профилей температуры и солености, собранных буями Core-Argo, и более 380 000 профилей DOC от Biogeochemical-Argo. С помощью методов машинного обучения эта интеграция наглядно демонстрирует, как уровни DO варьируются по всему миру и изменяются со временем.

Новый набор данных хорошо согласуется с существующими наборами, такими как WOA18 и GLODAPv2, особенно на глубинах 10 и 1000 метров. Ожидается, что этот ресурс будет полезен для мониторинга распространения зон с низким содержанием кислорода и поддержки инициативы «Глобальное десятилетие кислорода в океане», направленной на улучшение наблюдений и прогнозирования изменений.

«С помощью этой новой модели и набора данных ученые теперь лучше подготовлены для мониторинга и прогнозирования изменений, что позволяет разрабатывать более эффективные стратегии защиты морских экосистем», — сказал профессор Сюэ Цуньцзинь, руководивший исследованием в Институте исследований аэрокосмической информации Китайской академии наук. Результаты исследования опубликованы в журналах Remote Sensing, Geoscience Data Journal и Marine Environmental Research.