南大洋仍在吞噬人类大量二氧化碳排放
飞机数据与海洋浮标研究结果相反,后者表明海洋储存的二氧化碳较少2比想象的
这架飞机配备了测量大气中二氧化碳的传感器,在 2016 年的实地活动期间飞越了南大洋的海冰(如图所示),以测量海水排放的气体量。
丽贝卡·霍恩布鲁克/NCAR
一项基于对二氧化碳进行空中观测的研究表明,南大洋仍在忙着吸收人类燃烧化石燃料所排放的大量二氧化碳。新研究结果反驳了 2018 年的一份报告,该报告发现,南极洲周围的海洋可能并没有像之前认为的那样吸收那么多的排放,而且在某些地区,它们实际上可能正在向大气中排放二氧化碳。
海洋已经变得更酸了和储存创纪录的热量由于全球变暖,可能能够承受更多的气候变化负担(日期: 4/28/17;日期:1/13/21)但是“从很多方面来说,(这个结论)是令人放心的,”科罗拉多州博尔德市国家大气研究中心的海洋学家马修朗说。
这是因为,人们认为,每年全球海洋吸收的人类二氧化碳排放量中,近一半来自南大洋。这意味着,南大洋在调节这些排放的一些直接影响方面发挥着巨大作用。然而,基于浮标的估计表明,在一年的时间里,南大洋实际上是二氧化碳的净来源,而不是汇,最终每年向大气排放约 3 亿公吨的二氧化碳。
相比之下,12 月 3 日发表的新研究结果科学,表明从 2009 年到 2018 年,南大洋仍为净吸收,总计约 5.5 亿公吨每年的二氧化碳。
2018 年的研究使用了新部署的深海浮标,目前数量已近 200 个,它们是一项名为南大洋碳和气候观测与建模(SOCCOM)根据 2014 年至 2017 年 35 个浮标收集的数据计算,部分海洋实际上向大气中释放了大量的二氧化碳在冬天 (日期: 6/2/19)这引发了人们的担忧:南大洋在缓冲气候变化对地球的影响方面所起的作用可能并不像人们曾经认为的那么强大。
然而,朗表示,他和其他研究人员对这一结论有些怀疑。浮标测量了深达约 2,000 米的海水温度、盐度和 pH 值,科学家利用这些数据计算海水中的二氧化碳浓度。但这些计算基于对海水特性的几个假设,因为实际数据仍然非常稀缺。朗表示,这可能会使数据略有偏差,导致计算出的海水二氧化碳排放量高于实际排放量。
测量空气和海洋之间二氧化碳流动量的另一种方法是进行空中测量。在这项新研究中,该团队收集了之前在南大洋大片区域收集的二氧化碳数据,这些数据来自三次不同的飞机飞行——其中一次飞行持续2009年至2011年一次发生在 2016 年冬季,第三次发生在 2016 年至 2018 年的几个时期(日期:9/8/11)然后,研究人员利用这些数据模拟了每年在海洋和大气之间移动的二氧化碳量。
浮标和飞机研究估计了从海洋中流出的二氧化碳总量,但都发现了冬季海洋吸收的二氧化碳减少的季节性模式。加州莫斯兰丁蒙特利湾水族馆研究所的海洋化学家肯·约翰逊表示,这表明这两种数据都呈现出一种真实的趋势,他没有参与这项研究。“我们都在一起涨落。”
目前尚不清楚 SOCCOM 的数据是否有误。但为了更好地了解哪些偏差可能会影响 pH 计算,研究人员必须将从船上获取的水中二氧化碳的直接测量值与同一地点的 pH 估算值进行比较。约翰逊说,此类研究目前正在加州海岸进行。
约翰逊说,最大的收获是,这两组数据以及在南大洋进行的直接船上测量(虽然数量很少)对于了解这些水域在地球碳循环中扮演的角色至关重要。虽然空中研究可以帮助限制南大洋二氧化碳排放数据的总体情况,但浮标分布更广泛,因此能够识别二氧化碳的局部和区域变化,而大气数据无法做到这一点。
约翰逊说,“南大洋是气候系统的飞轮”,是发动机机械装置的一部分,使一切顺利运转。“如果我们不能正确理解南大洋,我们就不可能理解世界的其他部分。”