Летающая лаборатория исследует способность Южного океана поглощать углерод

В этом месяце стартует серия исследовательских полетов над удаленным Южным океаном, цель которых — лучше понять, сколько углекислого газа способны поглотить его холодные воды. Полевая кампания ORCAS, возглавляемая Национальным центром атмосферных исследований США (NCAR), предоставит ученым редкую возможность изучить обмен кислородом и CO₂ между атмосферой и морями, окружающими Антарктиду.

Собранные данные помогут прояснить роль Южного океана в поглощении избытка CO₂, выброшенного в атмосферу в результате человеческой деятельности. Понимание этой роли критически важно для прогнозирования климата, поскольку циркуляция вод в этом регионе представляет собой ключевой канал для обмена углеродом между атмосферой и огромным резервуаром глубокого океана.

"Если мы хотим лучше предсказать температуру через 50 лет, мы должны знать, сколько углекислого газа поглотят океаны и наземные экосистемы", — сказал ученый NCAR Бриттон Стивенс, со-руководитель исследования ORCAS. Измерения, собранные в рамках проекта (ORCAS расшифровывается как O2/N2 Ratio and CO2 Airborne Southern Ocean Study), должны дать четкий ответ на спорный вопрос: ускоряется или замедляется способность этого региона действовать как поглотитель углерода.

Кампания будет базироваться в Пунта-Аренас, Чили. С 15 января по 28 февраля исследователи планируют выполнить 14 полетов на самолете NSF/NCAR HIAPER (модифицированный Gulfstream V). Его приборы будут измерять распределение кислорода, CO₂ и других газов, а также аэрозолей и характеристики облаков. Одновременно спектрометр NASA PRISM будет отслеживать цвет океана — показатель количества и типа фитопланктона.

Измерение кислорода вместе с CO₂ дает ученым более ясную картину процессов в океане. Физические и биологические факторы по-разному влияют на соотношение этих газов в атмосфере. Наблюдая за этими изменениями, ученые смогут определить, сколько углерода и куда именно перемещается. Южный океан уникален: его круговое течение, не ограниченное материками, создает циркуляцию, которая выносит глубинные воды на поверхность для газообмена с атмосферой, а затем уносит их обратно в глубины. Углерод, попавший в эти воды, может быть изолирован на сотни или тысячи лет. Данные ORCAS помогут определить его объем.

"Южный океан — это окно в глубокий океан, но это сложная для моделирования система из-за ее удаленности и недостатка наблюдений", — отметил ученый NCAR Мэтью Лонг. Собранные данные будут использованы для улучшения глобальных климатических моделей и станут общедоступными. Ученые также надеются обнаружить совершенно новые аспекты функционирования этой труднодоступной и малоизученной части планеты.