Открытие арктического углеродного конвейера

По сравнению с другими океанами биологическая продуктивность центральной части Северного Ледовитого океана ограничена, поскольку солнечного света часто не хватает — либо из-за полярной ночи, либо из-за морского ледяного покрова — и скудны доступные источники питательных веществ. Таким образом, микроводоросли (фитопланктон) в верхних слоях воды имеют меньший доступ к энергии, чем их собратья в других водах. Поэтому стало большой неожиданностью, когда в ходе миссии «АРКТИК-2018» в августе и сентябре 2018 года на борту российского научно-исследовательского судна «Академик Трёшников» в бассейне Нансена в центральной части Арктики было обнаружено большое количество твердых частиц, то есть хранящихся в растительных остатках. . Последующие анализы выявили водную массу с большим содержанием углеродистых частиц на глубине до 2 км, состоящую из придонных вод Баренцева моря. Последнее происходит, когда морской лед формируется зимой, затем погружается в холодную тяжелую воду, которая затем стекает с мелководного прибрежного шельфа вниз по континентальному склону в глубокий арктический бассейн.

«Основываясь на наших измерениях, мы подсчитали, что благодаря переносу массы воды более 2000 метрических тонн углерода поступает в арктические глубокие моря в день, что эквивалентно 8500 метрическим тоннам углекислого газа в атмосфере.₂. Общее ежегодное количество обнаруженного диоксида углерода было экстраполировано до 13,6 млн метрических тонн.₂что является той же мерой, что и общие годовые выбросы Исландии», — объясняет доктор Андреас Руге, первый автор исследования. Естественные науки о Земле Учеба и океанограф в Институте Альфреда Вегенера, Центре полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI). Эта богатая углеродом водная толща простирается от шельфа Баренцева и Карского морей почти на 1000 километров вглубь Арктического бассейна. В свете этого недавно открытого механизма Баренцево море, уже известное как самое продуктивное окраинное море в Арктике, эффективно удаляет примерно на 30 процентов больше углерода, чем считалось ранее. Кроме того, моделирование на основе моделей определило, что отток проявляется в виде сезонных импульсов, поскольку в арктических прибрежных морях поглощение CO₂ К фитопланктону относится только летом.

Понимание процессов переноса и преобразования в рамках углеродного цикла необходимо для определения глобальных балансов двуокиси углерода и, следовательно, также для прогнозов глобального потепления. Одноклеточные водоросли поглощают углекислый газ на поверхности океана₂ из атмосферы и по мере старения погружаются в морские глубины. Как только углерод, связанный таким образом, достигает более глубоких вод, он остается там до тех пор, пока инверсия течений не вернет воду на поверхность океана, что в Арктике занимает многие тысячи лет. И если углерод откладывается в глубоководных отложениях, он может даже оставаться там в ловушке миллионы лет, так как только вулканическая деятельность может его высвободить. Этот процесс, также известный как биологический углеродный насос, может удалять углерод из атмосферы в течение длительных периодов времени и представляет собой жизненно важный поглотитель в углеродном цикле нашей планеты. Этот процесс также служит источником пищи для местных глубоководных животных, таких как морские звезды, губки и черви. Какой процент углерода на самом деле поглощает экосистема, могут сказать только дополнительные исследования.

Моря полярного шельфа таят в себе и другие, во многом неисследованные районы, где формируются придонные воды и впадают в морские глубины. Таким образом, можно предположить, что глобальное воздействие этого механизма как поглотителя углерода на самом деле намного больше. «Однако из-за продолжающегося глобального потепления образуется меньше льда и, следовательно, меньше придонной воды. В то же время фитопланктону доступно больше света и питательных веществ, что позволяет проходить большему количеству углекислого газа.₂ быть обязательным. Соответственно, в настоящее время невозможно предсказать, как будет развиваться этот поглотитель углерода, и выявление потенциальных переломных моментов срочно требует дополнительных исследований», — говорит Андреас Руге.