作者:哥伦比亚大学地球研究所玛丽·德诺亚·阿伦松 2016年6月，苏必利尔湖，海洋学家和气候循环科学家盖伦·麦金利乘坐蓝色苍鹭号房车
信用:盖伦·麦金利 全球海洋覆盖了地球的70%，对人类的生存至关重要，提供食物，维持生计，并从大气中捕获和储存大量二氧化碳
对于海洋学家和气候科学家来说，一个关键的科学问题是，随着地球变暖，海洋能吸收多少二氧化碳？对于社会和致力于遏制气候变化的决策者来说，这也是一个关键问题
“在我们对未来气候状况的所有预测中，海洋吸收的碳量对发生的变暖量至关重要，”哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的海洋学家和碳循环科学家盖伦·麦金利说
“因此，随着[碳汇的发展，我们需要对其进行监测
" 科学家估计，自工业革命以来，由于化石燃料的燃烧，海洋吸收了约40%排放到大气中的二氧化碳，但海洋碳循环在未来将如何变化仍有很大的不确定性
这在一定程度上是因为科学家只能定期对世界海洋的大约2%进行采样，并且必须使用统计技术推断出另外98%的海洋
麦金利领导的一个新资助项目将使用现代数据科学技术来改进这一推断过程
利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和其他机构收集的海水中二氧化碳含量的稀疏测量，该团队将改进全球海洋中二氧化碳空间和时间变化的量化
根据这些绘制的估计，该小组可以估算出追溯到20世纪80年代的海-气二氧化碳交换
这些方法还可以持续监测海洋碳汇对气候变化和大气CO2水平的反应
这项努力建立在拉蒙特海洋科学先驱，已故的塔罗·高桥的工作基础上，他开创了现在用来收集这些数据的仪器和方法
高桥的观测方法现在已经在全球范围内实施
高桥首次记录了海洋如何吸收和释放大量二氧化碳，并与大气交换
因此，除了其他许多事情，科学家们现在知道，现代人类的很大一部分碳排放存在于海洋水中
麦金利说，通过与美国国家海洋和大气管理局合作的为期三年的项目，他们的目标是建立一个数据分析系统，能够智能有效地插值，尽可能减少不确定性，以监测海洋下沉是如何变化的
这种理解对于致力于减缓气候变化的决策者来说是至关重要的信息
海洋是人类排放的化石碳的主要汇
展望未来，如果我们继续向大气中排放大量的碳，海洋有望继续做这项工作
然而，随着大气中二氧化碳的变化，海洋的行为方式还有很多猜测
例如，新的研究表明，如果大气浓度降低，海洋将减少吸收二氧化碳的数量和速度
“如果我们要大幅削减碳排放，我们在最近发表的论文中得到的证据是，海洋下沉将会做出回应，‘嘿，太好了，你没往我身上塞那么多东西，所以我没必要占那么多
那么大气中会残留比预期更多的碳，”麦金利解释说
换句话说，如果我们要减少50%的温室气体排放，大气中的累积率的减少可能会低得多
这是因为海洋与大气自然平衡，吸收较少的二氧化碳
这种平衡是完全自然的反应，但却有很大的影响，因为它会对我们缓解气候变化的能力产生负面反馈
这项研究的目标是更好地理解海洋碳汇是如何工作的，以便气候科学家能够做出更好的预测，为决策者的选择提供信息
麦金利说:“我们量化得越好，我们就能越好地确定达到不会对人类和生态系统造成过度破坏的气候变化水平所需的排放途径。”
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