Досега дъждът е бил пренебрегван в изчисленията на капацитета на океана да поглъща въглерод, но нова оценка показва, че валежите увеличават поглъщането в океана с 5-7 %.
Още преди три десетилетия Дейвид Хо (David Ho) като току-що завършил студент и техник в Националната океанска и атмосферна администрация (NOAA) прави експерименти, които показват, че дъждът увеличава скоростта на пренос на въглероден диоксид (CO2), или ефективността, с която той преминава от въздуха във водата.
Оттогава насам Хо, който сега е океанограф в Хавайския университет в Маноа, продължава да се занимава с тази тема, изследвайки ефекта в симулатора на дъжд на НАСА и по време на изследователски плавания в Тихия океан.
Последното му проучване е кулминацията на тази работа, предоставяйки първата цялостна и глобална оценка на това какво се случва с потоците на CO2, когато дъждът пада в океана. Световният океан поглъща около една четвърт от емисиите на CO2 от човешката дейност, а това изследване показва, че валежите увеличават това поглъщане със 140-190 милиона тона, или 5-7 %, годишно.
"Може да е изненадващо, че е необходимо толкова време за количественото определяне на този процес, но отчасти това е така, защото това е трудна за изследване задача", обяснява Хо.
Повечето измервания на концентрацията на газове в океана се правят от кораби, които събират водни проби на дълбочина 5-7 метра. Но тъй като дъждът въздейства на повърхността, неговото влияние е невидимо на тези дълбочини.
"Това е било пренебрегвано, защото не сме разполагали с данни."
Турбулентност, разреждане и мокро утаяване
Усвояването на въглероден диоксид в океана е неравномерно. Някои райони действат като абсорбатори, поглъщайки газа, а други райони го освобождават.
Когато дъждовна капка падне в океана, тя временно променя физиката и химията на морската вода около нея. Проучването идентифицира три основни начина, чрез които дъждът увеличава поглъщането на въглерод в океана: турбулентност, разреждане и мокро утаяване.
Има три основни начина, чрез които дъждът увеличава поглъщането на въглерод в океана: турбулентност, разреждане и мокро утаяване. Кредит: Inge Maria from Unsplash
Когато една капка се удари в повърхността, тя предизвиква турбуленция, при която повече вода влиза в контакт с атмосферата и съдържащия се в нея въглерод. Всяка капка е и впръскане на относително прясна вода, което разрежда морската вода и променя градиента на концентрация на CO2 на границата въздух-море, което позволява по-голямо поглъщане. И накрая, мокрото утаяване се отнася до начина, по който всяка капка абсорбира CO2, докато пада през атмосферата, след което вкарва този газ директно в океана.
Мокрото утаяване е еднопосочен поток, обяснява Рик Уанинкхоф (Rik Wanninkhof), океанограф от NOAA, който е пионер в използването на инертни химически маркери за изследване на обмена на газове между въздуха и водата. Уанинкхоф не участва в последното проучване, но е работил с Хо по ранните му експерименти.
"Не мислехме за това в ранните проучвания, но в глобален мащаб изследването показва, че това вероятно е един от най-големите ефекти на дъжда върху потоците от въглероден диоксид", отбелязва Уанинкхоф.
Изследването е ръководено от Летисия Парк (Laetitia Parc) в рамките на докторската ѝ дисертация в Университета Сорбона.
За нея най-значимото откритие е, че размерът на този ефект на дъжда върху поглъщането на въглероден диоксид от океана е сравним с размера на глобалния дисбаланс на въглеродния баланс, или приблизителната разлика между общите въглеродни емисии и общото поглъщане на въглероден диоксид от океана и сушата.
Възможността да се определят количествено тези дребномащабни процеси на границата въздух-море би трябвало да подобри способността на учените да моделират въглеродните потоци между атмосферата и океана, отбелязва Летисия Парк.
Проследяване на моделите на дъжд над океана
Ключова част от изследването е модел, разработен от съавтора Хюго Беленгер (Hugo Bellenger), който проследява предизвиканите от дъждовете промени в солеността на повърхността на океана.
"Физическите модели за океанската повърхност са разработени за първи път през 60-те години на миналия век", разказва Беленгер, специалист по климатични модели в Лабораторията по динамична метеорология към Френския национален център за научни изследвания (CNRS). "Но докато с тях добре се проследяваха промените в температурата, [преди това] нямаше измерване на солеността."
Този модел позволява на изследователите да очертаят местата, където дъждът оказва най-силно въздействие. Турбулентността и разреждането играят важна роля в тропиците, които се характеризират с проливни дъждове и слаби ветрове. Ефектът на мокрото утаяване също е значителен в тропическите райони, както и в други области с обилни валежи, като например трасетата на бурите и Южния океан.
Това е изненадващо.
"Очаквахме дъждът да увеличи поглъщането на въглерод в тропиците. Неочаквано бе да установим, че той може да окаже забележимо въздействие и в райони с по-високи географски ширини", споделя Парк.
Проучването определя количествено ефект, който досега не е бил отчитан в основаните на наблюдения или модели оценки на глобалния въглероден бюджет и вече няма извинение да не се отчитат тези ефекти в оценките на глобалния въглероден баланс.
Ефектът може да се засили със затоплянето на света и увеличаването на валежите: Екипът установява, че степента на мокро утаяване се променя в зависимост от количеството на валежите. Бурите вече изхвърлят повече дъжд, а учените очакват моделите на валежите над океана да се променят с изменението на климата. В своя анализ, базиран на сателитни наблюдения и повторен анализ на глобални набори от метеорологични данни от 2008 до 2018 г., изследователите забелязват лека нарастваща тенденция в ефекта, който дъждовете оказват върху поглъщането на въглерод в океана.
Работата насочва вниманието към още една, досега невзета под внимание, обратна връзка между въглерода и климата. Правилното определяне на моделите на валежите е отдавнашен проблем в глобалните модели. Сега знаем, че това има пряко отражение върху количественото определяне на поглъщането на въглерод в океана.
Справка: Parc, L., Bellenger, H., Bopp, L. et al. Global ocean carbon uptake enhanced by rainfall. Nat. Geosci. 17, 851–857 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01517-y
Тази статия е публикувана първоначално в Eos.org. Прочетете оригиналната статия.
Още по темата
Животът
Откритие в океана, което променя представата за въглеродния цикъл на Земята
Земята
Дърветата са надценени като средство срещу глобалното затопляне
Земята
Океанът действа като гигантски буфер, забавящ ефектите на глобалното затопляне, но на каква цена?
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари