Два басейни на стоянці розкрили таємницю океанів Землі: що допомагає їм зберігати вуглець

В умовах кліматичної кризи, що нависла над планетою й обрушила на світ неймовірні хвилі спеки та посухи, вчені все більше часу приділяють з'ясуванню того, як очистити атмосферу нашої планети від парникових викидів, що дасть змогу стримати "закипання Землі". Не секрет, що ліси та Світовий океан — є найбільшими поглиначами та зберігачами вуглецю на планеті, проте їхній ресурс не безмежний, пише Live Science.

За словами Девіда Хо, близько 30 років тому, коли йому було лише 22 роки та він тільки-но закінчив бакалаврат і працював техніком у NOAA, він встановив на стоянці біля будівлі NOAA в Маямі два дитячі басейни з динозаврами. Один із них був накритий навісом, а інший залишався відкритим. Протягом кількох місяців Хо під час зливи йшов на стоянку і збирав зразки з кожного басейну. У результаті йому вдалося отримати вельми цікаві результати.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Цей ранній експеримент показав, що дощ насправді збільшує швидкість перенесення вуглекислого газу, а також ефективність, з якою він переноситься з повітря у воду. Сьогодні Хо працює океанографом у Гавайському університеті в Маноа і продовжує досліджувати цю тему. На щастя, у нових дослідженнях він уже не використовує дитячі басейни, а ретельно вивчає ефект на імітаторі дощу NASA під час дослідницьких експедицій у Тихому океані.

Хо зазначає, що його останні результати, по суті, стали кульмінацією багаторічної роботи. Океанограф також зазначає, що нові дані надають першу всеосяжну і глобальну оцінку того, що відбувається з потоками CO2, коли дощ потрапляє в океан.

Відомо, що Світовий океан поглинає близько чверті всіх викидів вуглекислого газу, виробленого людиною. Тепер учені виявили, що дощі насправді не просто прискорюють поглинання вуглекислого газу океаном, а й також дають змогу ефективніше зберігати вуглець. Результати роботи вказують на те, що опади збільшують поглинання CO2 на 140-190 мільйонів метричних тонн, або 5-7% на рік.

Автори дослідження стверджують, що кількісна оцінка цього процесу вельми копітка і вимагає величезної кількості часу. За словами Хо, основна проблема полягає в тому, що більшість вимірювань концентрації газу в океані проводять із суден, які збирають проби на глибині від 5 до 7 метрів. Оскільки дощ потрапляє на поверхню, його вплив на цих глибинах непомітний — саме тому роль опадів у здатності океану вловлювати й зберігати вуглець раніше не брали до уваги.

Відомо, що поглинання вуглекислого газу в океані нерівномірне: деякі регіони діють як стоки, втягуючи газ донизу, тоді як інші області виділяють його. Вчені з'ясували, коли крапля дощу потрапляє в океан, вона тимчасово змінює фізику і хімію морської води навколо себе. Аналіз показав три основні способи, за допомогою яких дощ збільшує поглинання вуглецю океаном, а саме:

• турбулентність;
• розбавлення;
• мокре осадження.

За словами Хо, коли крапля б'ється об поверхню, вона створює турбулентність, яка приводить більше води в контакт з атмосферою і вуглецем, який міститься в ній. Кожна крапля також є сплеском відносно прісної води, яка розбавляє морську воду і змінює градієнт концентрації CO2 між повітрям і морем, забезпечуючи вище поглинання. Водночас мокре осадження відноситься до того, як кожна крапля поглинає вуглекислий газ, падаючи через атмосферу, а потім виприскує цей газ безпосередньо в океан.

За словами керівника дослідження Летиції Парк з Університету Сорбонни, найцікавішим відкриттям стало те, що розмір ефекту дощу на поглинання вуглецю океаном можна порівняти з розміром дисбалансу глобального вуглецевого циклу та різницею між загальними викидами вуглецю й загальним поглинанням вуглецю океаном і сушею.

В основі нового дослідження лежить модель, розроблена співавтором дослідження Х'юго Белленжером, що відстежує зміни солоності на поверхні океану, спричинені дощами. Зазначимо, що фізичні моделі для "океанської шкіри" були вперше розроблені в 1960-х роках — вони добре відстежували зміни температури, але не включали вимірювання її солоності.

У новій роботі вчені хотіли з'ясувати, де дощ чинить найсильніший вплив, а тому створили нову модель. Турбулентність і розбавлення відіграють важливу роль у тропіках, які характеризуються сильними дощами й слабкими вітрами. Ефекти вологих відкладень також значні в тропічних регіонах, а також в інших областях з рясними опадами, таких як стежки штормів і Південний океан.

Вчені очікували, що дощі збільшать поглинання вуглецю в тропіках, але виявилося, що найсильніший ефект спостерігається в регіонах вищих широт. Автори дослідження також вважають, що ефект може посилитися в міру потепління планети та збільшення опадів. Шторми вже викидають більше дощів, і вчені очікують, що характер опадів над океаном зміниться зі зміною клімату.

Раніше Фокус писав про те, що на поверхні океану є те, що дозволяє йому поглинати більше вуглецю.