В то время как Северный Ледовитый океан – в основном углеродный слив, части – также источник атмосферного углекислого газа

В течение прошлых трех десятилетий, поскольку климат нагрелся, сжались крупные пластины морского льда в Северном Ледовитом океане: В 2007 ученые наблюдали почти на 50 процентов меньше летнего льда, чем было замечено в 1980.Разительные перемены в ледяном покрытии, в свою очередь, изменили арктическую экосистему – особенно в летних месяцах, когда лед отступает, и солнечный свет проникает через поверхностные воды, побуждая жизнь вырасти. Спутниковые снимки захватили большие цветы фитопланктона в Арктике, которая была однажды относительно непроизводительна.

Когда эти организмы умирают, небольшая часть их углеродных раковин к глубокому океану, создавая слив или водохранилище, углерода.Теперь исследователи в MIT нашли, что с потерей морского льда, Северный Ледовитый океан становится большим количеством углеродного слива. Команда смоделировала изменения в арктическом морском льду, температурах, токе и потоке углерода с 1996 до 2007, и нашла, что количество углерода, поднятого Арктикой, увеличивалось на 1 мегатонну каждый год.Но группа также наблюдала несколько парадоксальный эффект: Несколько Арктики, где воды были самыми теплыми, на самом деле меньше смогли сохранить углерод.

Вместо этого эти регионы – такие как Баренцево море, под Гренландией – были углеродным источником, выделяя углекислый газ к атмосфере.В то время как Северный Ледовитый океан в целом остается углеродным сливом, исследователь руководителя MIT Стефани Дуткиевич говорит, что места как Баренцево море рисуют более сложную картину того, как Арктика изменяется с глобальным потеплением.

«Люди предположили, что у Арктики есть более высокая производительность, и поэтому более высокое поглощение углерода», говорит Дуткиевич. «Что хорошо об этом исследовании, оно говорит, что это не целая история. Мы начали разделять фактические остатки, которые продолжаются».Работа Dutkiewicz и соавторов Мик Фоллоус и Кристофер Хилл из MIT, Manfredi Manizza Института Scripps Океанографии и Димитриса Менеменлиса из Лаборатории реактивного движения НАСА опубликована в журнале Global Biogeochemical Cycles.

Углеродный цикл океанаЕзда на велосипеде углерода в океанах относительно прямая: Когда организмы как фитопланктон растут в поверхностных водах, они поглощают солнечный свет и углекислый газ от атмосферы.

Посредством фотосинтеза углекислый газ строит клеточные стенки и другие структуры; когда организмы умирают, некоторая часть слива планктона как органический углерод к глубокому океану. Со временем бактерии разрушают осколки, преобразовывая его назад в углекислый газ, который, когда вызвано океанским током, может убежать в атмосферу.

Группа MIT разработала модель, чтобы проследить поток углерода в Арктике, смотря на условия, в которых углерод был или сохранен или выпущен от океана. Чтобы сделать это, исследователи объединили три модели: физическая модель, которая объединяет температуру и данные о солености, наряду с направлением тока в регионе; морская ледяная модель, которая оценивает ледяной рост и сжатие из года в год; и модель биогеохимии, которая моделирует поток питательных веществ и углерода, учитывая параметры других двух моделей.Исследователи смоделировали изменяющуюся Арктику между 1996 и 2007 и нашли, что океан сохранил, в среднем, приблизительно 58 мегатонн углерода каждый год – число, которое ежегодно увеличивалось в среднем на 1 мегатонну по этому периоду времени.

Эти числа, Дуткиевич говорит, не удивительны, поскольку Арктика, как долго было известно, была углеродным сливом. Результаты группы подтверждают широко проводимую теорию: С меньшим количеством морского льда больше организмов растет, в конечном счете создавая больший углеродный слив.Новый противовесОднако одно открытие от группы пачкает это на вид линейное соотношение.

Manizza нашел несоответствие между 2005 и 2007, самыми серьезными периодами морского ледяного сжатия. В то время как Арктика потеряла больше ледяного покрытия в 2007, чем в 2005, меньше углерода было поднято океаном в 2007 – неожиданное открытие в свете теории, что меньше морского льда приводит к большему количеству сохраненного углерода.Мэнизза проследил несоответствие до морей Гренландии и Barents, областей Северного Ледовитого океана, которые берут в более теплых водах из Атлантики. (В более теплой окружающей среде углерод менее разрешим в морской воде.) Мэнизза наблюдал этот сценарий в Баренцевом море в 2007, когда более теплые температуры заставили больше углекислого газа быть выпущенным, чем сохраненный.Результаты указывают на тонкий баланс: углеродный поток океана зависит и от температуры воды и от биологической активности.

В более теплых водах углерод, более вероятно, будет удален в атмосферу; в водах с большим количеством биологического роста – например, из-за меньшего количества морского льда – углерод, более вероятно, будет сохранен в океанских организмах.Короче говоря, в то время как Северный Ледовитый океан в целом, кажется, хранит больше углерода, чем в предыдущих годах, увеличение углеродного слива может не быть столь большим, как ученые ранее думали.

«Арктика особенная в этом, это – конечно, место, где мы видим, что изменения происходят быстрее, чем где-нибудь еще», говорит Дуткиевич. «Из-за этого есть большие изменения в морском льду и биологии, и поэтому возможно к углеродному сливу».Мэнизза добавляет, что, в то время как отдаленность Арктики мешает ученым получать точные измерения, больше данных из этого региона «может и сообщить нам об изменении в полярной области и сделать наши модели очень надежными для решений определения политики».

Блог обо всем