Рубрика: Наука
Опубликовано: 02.09.2018
Перевод статьи: Theguardian. "Scientists study ocean absorption of human carbon pollution".
Люди сжигают ископаемое топливо и осуществляют выбросы парниковых газов, которые, попадая в атмосферу, вызывают рост глобальных температур и климатические последствия вроде более частых и сильных периодов жары, засух, изменения режима распределения осадков и подъема уровня морей. Но уже много лет науке известно, что не весь углекислый газ, появляющийся в результате человеческой деятельности, оказывается в атмосфере. Около 40% поглощается океаническими водами.
Океан можно сравнить с газировкой. Когда ее трясешь, она шипит. Так из нее выходит углекислый газ. В природе же сейчас происходит обратное: произведенный нами углекислый газ уходит в океан.
Процесс поглощения не так уж прост – количество углекислоты, которое может удерживать в себе океан, зависит от его температуры. Чем воды холоднее, тем больше они могут поглощать. Так что среди ученых преобладает мнение, что когда океан теплый, он сможет поглощать все меньше и меньше газа. В результате этого все больше газа будет оставаться в атмосфере, обостряя глобальное потепление. Но ясно, что, во всяком случае сейчас, океаны оказывают нам колоссальную услугу, вбирая большие количества углекислого газа из воздуха.
Сколько же углекислоты поглощается океанами, пока остается загадкой, над которой активно работают ученые. В частности, тщательные наблюдения ведутся за океанами, чтобы выяснить, меняется ли со временем их впитывающая способность. Недавно в журнале Nature было опубликовано исследование на эту тему. Его авторы изучили поглощение углекислоты в последнее время и то, почему океаны поглощают сейчас больше.
Авторы описывают замедление главного океанического течения, называемого перемешивающей циркуляцией. Эта циркуляция перемещает густую соленую воду с поверхности в глубины океана, одновременно поднимая более холодную и пресную воду вверх. Почему это замедление так важно? Потому что, вероятно, в нем виновато глобальное потепление.
В действительности замедление этого течения – предвестник глобального потепления. С нагревом планеты тает лед – особенно вблизи Арктики – и стекается в океаны. В некотором смысле пресная вода может блокировать перемешивающую циркуляцию, затрудняя продвижение воды с поверхность вглубь. Но также возможно, что эта циркуляция изменилась по естественным причинам.
Для проведения этого исследования, ученые использовали «данные индикаторов». Индикаторы – химические вещества в океане, используемые для отслеживания океанических течений. Что-то вроде сообщений в бутылке. Если запустить бутылку с восточного побережья Северной Америки, и кто-то найдет ее в Западной Европе, можно будет знать, что течения движутся от Северной Америки к Европе. Данные индикаторов охватывают десятилетия, начиная с 1980-х гг.
По этим данным исследователи создали модели океанических течений. Основываясь на переменах в циркуляции, они предсказали спад поглощения углерода в 1990-х гг. и последовавший за этим его рост в 2000-х. Авторы исследования объясняют это тем, что потоки циркуляции поднимают насыщенные углекислотой жидкости из глубины к поверхности, откуда газ может высвобождаться, попадая в атмосферу. Когда океаническая циркуляция ослабевает, на поверхности оказывается меньше содержащей большое количество углерода воды, потому и сокращается попадание газа в воздух.
Результаты довольно парадоксальны, поскольку многие ученые предполагали, что более глубокие и холодные воды могут удерживать больше углекислого газа. Авторы напоминают, что движение углекислоты между атмосферой и океанами – двусторонний процесс, углерод может двигаться в обоих направлениях. Есть два варианта изменения его захвата: изменение количества газа, высвобождающегося из вод, и изменение поглощающей способности океана. Это две стороны одной медали, но они связаны с разными временными промежутками. Первый процесс (изменение выделения из океана) – меняется быстрее, а второй значительно медленнее.
Таким образом, мы можем быть благодарны океанам за то, что они сокращают количество углекислого газа в атмосфере. Это дает нам больше времени для снижения зависимости от ископаемого топлива. С другой стороны, это не безвозмездный дар. Увеличившееся поглощение газа океаном значит, что его воды стали кислыми быстрее, чем могли бы в другом случае. Это окисление угрожает жизни многих низкоуровневых компонентов пищевой цепочки.
Ведущий автор исследования, Тим Деврайс (Tim DeVries), пояснил, почему это так важно:
«Выбросы углекислого газа от человеческой деятельности осуществляют основной вклад в глобальное потепление и изменение климата, потому очень важно знать, где эти выбросы в итоге оказываются. Океанографы еще десятилетия назад знали, что океан выступает в роли губки для углекислоты, поглощая ее из атмосферы. Но конкретные объемы поглощаемого океанами газа достаточно сильно зависит от множества процессов, включая океанические течения, температуры и биологическую активность.
Индикаторы, которые мы использовали, показали, что количество углекислого газа, оказывающегося в океане, может увеличиваться и сокращаться из-за изменений в океанических течениях, которые перемещают воду между поверхностью и глубинами. Это важно, поскольку климатические модели предсказывают существенные перемены в этих течениях в ходе потепления климата. Знание о том, как океан реагирует на эти изменения, может помочь нам приспособиться к изменению климата».
Перевод: Наманов Шухрат