隨著我們向大氣中排放更多的溫室氣體,世界正在以令人震驚的速度變暖,隨之帶來了毀滅性后果。盡管地球上的廣闊海洋正在幫助消除氣候變化帶來的熱量,最新研究表明,它們吸收的大氣中的二氧化碳比之前所想象的還要多得多,但這些積極影響可能會(huì)被其負(fù)面影響所抵消。
地球70%以上的表面被海洋覆蓋,因此海洋在地球的氣候和我們的生活中發(fā)揮著極其重要的作用。
聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)最近發(fā)布的《氣候變化中的海洋和冰凍圈》特別報(bào)告(Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate)中強(qiáng)調(diào)了地球上所有人如何依賴于海洋與冰凍圈,以及它們對(duì)地球健康的內(nèi)在影響,但同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了被氣候變化所影響變化的多種途徑。
例如,報(bào)告指出,21世紀(jì)期間,預(yù)計(jì)全球海洋將過渡到前所未有的狀況:隨著海水從空氣中吸收更多的熱量,海水溫度將升高,并因?yàn)樗鼈兾樟烁嗟拇髿舛趸迹M(jìn)一步導(dǎo)致酸化。
在過去的50年中,海洋吸收了人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體所引起的大氣中90%以上的額外熱量,但是海洋依舊通過吸收二氧化碳來幫助地球降溫。
然而,到目前為止,關(guān)于海洋究竟到底吸收了大氣中的多少二氧化碳仍然存在爭(zhēng)議。
估算海洋
碳匯的規(guī)模取決于計(jì)算二氧化碳在海面的向上和向下流動(dòng),而該流動(dòng)又主要由湍流控制 - 即空氣和水在海面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和混合。
根據(jù)先前的估計(jì),我們釋放到大氣中的二氧化碳中約有四分之一最終進(jìn)入海洋。
二氧化碳在大氣和海洋之間流動(dòng)
版權(quán):埃克塞特大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院
為了獲得關(guān)于二氧化碳在海面向下流動(dòng)的更準(zhǔn)確的數(shù)值,研究人員利用了有關(guān)海表轉(zhuǎn)移過程的新知識(shí)以及來自《表面海洋二氧化碳地圖集》(Surface Ocean Carbon Dioxide Atlas)的相關(guān)數(shù)據(jù),這是一項(xiàng)正在進(jìn)行的大型國(guó)際合作,旨在收集和匯總二氧化碳在上層海洋的測(cè)量值 。
衛(wèi)星的測(cè)量對(duì)于其結(jié)果也至關(guān)重要,該結(jié)果已發(fā)表在《全球生物地球化學(xué)循環(huán)》(Global Biogeochemical Cycles)中。
位于英國(guó)蘇格蘭的赫瑞瓦特大學(xué)的研究報(bào)告的主要作者大衛(wèi)?伍爾夫(David Woolf)表示:“我們的研究表明,每年有三千兆噸的碳被吸收到海洋中,這大約是人類活動(dòng)造成的
碳排放量的三分之一。”
“重要的是,我們現(xiàn)在以前所未有的精確度知道了這一點(diǎn) - 每年的碳量在0.6千兆噸以內(nèi) - 并且得出結(jié)論,大約四分之一的早期數(shù)值低估了海洋在固碳能力中發(fā)揮的作用。
“借助ESA開發(fā)的衛(wèi)星,例如土壤水分和海洋鹽度衛(wèi)星(SMOS),氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星(MetOp)系列和“哥白尼哨兵3號(hào)衛(wèi)星”(Copernicus Sentinel-3),我們能夠進(jìn)行鹽度、地表風(fēng)速和海面溫度的測(cè)量,因此我們也得以進(jìn)行本次研究。”
在幫助應(yīng)對(duì)氣候變化方面,這一新發(fā)現(xiàn)聽起來不錯(cuò),但海水溫度升高導(dǎo)致了一系列后果,諸如通過熱膨脹產(chǎn)生的海平面上升,大陸冰川融化以及更多的二氧化碳溶解到海洋中,并且隨著溶解的越多越導(dǎo)致海洋酸化等。海洋酸化是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境
問題,使一些海洋生物難以生存。
埃克塞特大學(xué)的杰米?舒特勒(Jamie Shutler)表示:“這些結(jié)果使我們對(duì)海洋碳吸收有了更好的認(rèn)識(shí),但是海洋碳吸收速率升高意味著海洋酸化的速率也越快,這已經(jīng)對(duì)海洋健康產(chǎn)生了負(fù)面影響。”
“我們需要保持從太空和實(shí)地的最佳測(cè)量結(jié)果以支持建模預(yù)測(cè),以便支持做出重要的氣候
政策決策來維護(hù)海洋和地球的健康。”
ESA的克雷格?唐龍(Craig Donlon)補(bǔ)充道:“這些新結(jié)果對(duì)于了解海洋如何調(diào)節(jié)氣候非常重要,我們很高興看到通過ESA的社會(huì)科學(xué)計(jì)劃(Science for Society programme)進(jìn)行的洋流研究項(xiàng)目正在開拓獨(dú)特的地球觀測(cè)數(shù)據(jù)集的應(yīng)用,以獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)來深入了解地球系統(tǒng)的微妙平衡。”