Ученые надеются развернуть флот дронов для измерения объема поглощения углерода океаном

Без океана климатический кризис был бы еще серьезнее. Ежегодно океан поглощает миллиарды тонн углерода из атмосферы, предотвращая потепление, которое вызвал бы этот парниковый газ. Ученые оценивают, что океан поглощает около 25–30% всего углерода, попадающего в атмосферу из-за деятельности человека и естественных источников.

Однако, как отмечает морской химик Райан Вусли из MIT, в этой цифре много неопределенности. Разные части океана поглощают разное количество углерода в зависимости от множества факторов, таких как сезон и интенсивность перемешивания воды штормами. Существующие модели углеродного цикла не учитывают эту вариабельность адекватно. Чтобы устранить этот пробел, команда ученых MIT разработала проект «Ocean Vital Signs» в рамках конкурса Climate Grand Challenges. Предложение предполагает отправку флота парусных дронов для сбора детальных измерений реального объема поглощения углерода океаном. Эти данные улучшат точность глобальных моделей углеродного цикла и позволят верифицировать заявленные странами сокращения выбросов.

«Если мы начнем реализовывать стратегии смягчения последствий — будь то удаление CO₂ из атмосферы или сокращение выбросов — нам нужно знать, куда девается CO₂, чтобы понимать их эффективность», — поясняет Вусли. Без более точных моделей невозможно подтвердить, связано ли наблюдаемое сокращение углерода с политикой и деятельностью людей или с поглощением океаном.

Сегодня данные о потоке углекислого газа между воздухом и океаном собираются фрагментарно с помощью исследовательских судов и датчиков на коммерческих кораблях, что дает ограниченную и смещенную картину. Дроны, работающие на энергии ветра и солнца, могут автономно собирать непрерывные данные, включая измерения в штормовых условиях. Если проект получит финансирование, он начнется с тестирования технологии на небольшом количестве дронов, а затем масштабируется до более чем 5000 дней наблюдений дронами в течение пяти лет во всех пяти океанских бассейнах.

Собранные данные будут использоваться для обучения нейронных сетей с целью создания более точных карт поглощения углерода и уменьшения неопределенностей в моделях. Уточненные модели важны не только для прогнозирования климата. CO₂ задействован во многих процессах, а его поглощение океаном приводит к закислению воды — с начала промышленной революции средняя кислотность океана выросла примерно на 30%, что губительно для многих морских организмов. «Зная, как это поглощение влияет на здоровье океана, мы сможем лучше оценивать последствия», — заключает Вусли.