阿卜杜拉国王科技大学 通过研究红海中有机碳的命运,考斯特研究人员希望改进预测未来世界海洋碳汇能力的模型
信用:苏珊·罗斯巴赫 红海的海水变暖和氧气耗尽可能会减缓有机碳从表层流入深海的速度,有机碳可以储存在大气无法到达的地方
KAUST的一个小组使用水下机器人在100至1000米的深度调查了鲜为人知的中层水域或“黄昏”地带
海洋每年从大气中吸收数十亿吨二氧化碳(CO2),这些二氧化碳要么被阳光照射的浅滩(0-100米)中的植物和浮游植物溶解,要么被转化为有机碳
这些有机碳中的大部分在穿过中层水域时被微生物转化为二氧化碳,但其中一些最终会沉入深海,并在那里保留几个世纪
了解在不同深度控制有机碳命运的因素可以帮助科学家预测未来海洋将如何吸收和储存大气中的二氧化碳
玛丽卡·赫伊雷丁和她的团队使用一个配备有生物光学传感器的水下机器人来测量红海北部中层水域表层和底层之间的颗粒有机碳变化,那里的海水温度上升特别快
“红海为研究气候变化对有机碳命运的影响提供了无与伦比的天然实验室机会,”赫伊雷丁说
2016年全年,该设备还测量了水温、盐度、密度和氧气浓度
“我们的观察使我们能够估计海洋微生物将二氧化碳转化为二氧化碳的速率,”英国国家地球观测中心的合著者乔治·达尔·奥尔默解释道,“以及这些微生物是如何受到温度和氧气水平的影响的
" 在红海温暖缺氧的水域,这种转化主要发生在中层水层最浅、最富生产力的一层;只有10%的POC沉入350米以下
“转化率可以表示为温度和氧气浓度的函数,”赫伊雷丁补充道,“这可以帮助我们预测未来气候变化将如何影响这些转化率
" 研究小组惊讶地发现,超过85%的浮游生物在进入中层水域的几天内就被分解了,而其余的则在被消耗掉之前漂流了几周到几个月
热带海洋有机碳转移和转化有多种驱动因素
“红海中的水下滑翔机正在收集连续的数据,这些数据可以揭示物理过程的影响,比如涡流和沿岸流,对这些生物地球化学过程的影响,”研究小组组长伯顿·琼斯说,他是考斯特大学的海洋科学家
“海洋中有机碳的命运影响着全球气候,”赫伊雷丁说
“我们的发现将有助于完善显示海洋中碳沉降量是增加还是减少的模型
“有机碳在转化为二氧化碳之前下沉得越深,它就可能在那里停留得越久,远离大气
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