Невидимый слой биологических соединений на поверхности моря снижает скорость движения углекислого газа между атмосферой и океанами, сообщают ученые.
Ученые из университетов Эксетера, Хериота-Уотта и Ньюкасла опубликовали сегодня результаты своего исследования в журнале Nature Geoscience и говорят, что полученные результаты имеют большое значение для прогнозирования нашего будущего климата.
Мировые океаны в настоящее время поглощают около четверти всех антропогенных выбросов углекислого газа, что делает их крупнейшим долгосрочным поглотителем углерода на Земле.
Газообмен между атмосферой и океаном регулируется турбулентностью на поверхности моря, основной причиной которой являются волны, создаваемые ветром. Большая турбулентность означает повышенный газообмен, и до сих пор было трудно рассчитать влияние биологических поверхностно-активных веществ на этот обмен.
Совет по исследованию окружающей среды (NERC), фонд Leverhulme Trust и Европейское космическое агентство разработали новую экспериментальную систему, которая напрямую сравнивает «эффект поверхностно-активного вещества» между различными морскими водами, собранными во время океанографических круизов, в режиме реального времени.
Используя это и данные спутниковых наблюдений, ученые обнаружили, что поверхностно-активные вещества могут снижать обмен углекислого газа на 50 процентов.
Доктор Райан Перейра, научный сотрудник Лайелла из Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге, сказал: «По мере повышения температуры поверхности растут и поверхностно-активные вещества, поэтому это такое важное открытие. Чем теплее становится поверхность океана, тем больше ПАВ можно ожидать, и еще большего снижения газообмена.
На 13 участках Атлантического океана мы обнаружили, что биологические поверхностно-активные вещества подавляют скорость газообмена, вызванного ветром. Мы провели уникальные измерения переноса газа, используя специально сконструированный резервуар, который мог измерять относительный обмен газов, подверженных влиянию только поверхностно-активных веществ, присутствующих на этих участках.
Эти природные поверхностно-активные вещества не обязательно видны, как нефтяное пятно или пена, и их даже трудно идентифицировать со спутников, следящих за поверхностью нашего океана.
"Нам необходимо иметь возможность измерять и идентифицировать органическое вещество в поверхностном микрослое океана, чтобы мы могли надежно оценить скорость газообмена климатически активных газов, таких как углекислый газ и метан."
Профессор Роб Апстилл-Годдард, профессор морской биогеохимии в Университете Ньюкасла, сказал: «Эти последние результаты основаны на наших предыдущих выводах о том, что, вопреки общепринятому мнению, большое обогащение поверхности моря природными поверхностно-активными веществами противодействует воздействию сильных ветров..
"Подавление поглощения углекислого газа океанским бассейном из-за поверхностно-активных веществ, как показала наша работа, подразумевает более медленное удаление антропогенного углекислого газа из атмосферы и, таким образом, имеет значение для прогнозирования будущего глобального климата".
Команда Университета Эксетера, доктора Джейми Шатлер (география) и Ян Эштон (возобновляемая энергетика) руководили спутниковым компонентом работы.
Д-р Эштон сказал: «Сочетание этого нового исследования с большим количеством доступных спутниковых данных позволяет нам учитывать влияние поверхностно-активных веществ на газообмен во всем Атлантическом океане, помогая нам контролировать углекислый газ в глобальном масштабе».
Команда собрала образцы через Атлантический океан в 2014 году во время исследования NERC на Атлантическом меридиональном разрезе (AMT). Каждый год круиз AMT проводит биологические, химические и физические океанографические исследования между Великобританией и Фолклендскими островами, Южной Африкой или Чили на расстоянии до 13 500 км, чтобы изучить здоровье и функции наших океанов.
Исследовательский круиз пересекает ряд экосистем от субполярных до тропических, от прибрежных и шельфовых морей и систем апвеллинга до олиготрофных срединно-океанических круговоротов.