Usynlig barriere på havoverfladen reducerer kulstofoptagelsen med det halve

Et usynligt lag af biologiske forbindelser på havoverfladen reducerer den hastighed, hvormed kuldioxidgas bevæger sig mellem atmosfæren og havene, forskere har rapporteret.

Overfladeaktive stoffer er organiske forbindelser produceret af havplankton og bakterier, der danner en olieagtig film på overfladen af ​​vandet.

Offentliggør deres resultater i dag i tidsskriftet Naturgeovidenskab , forskere fra Newcastle, Heriot-Watt og Exeter universiteter siger, at resultaterne har store konsekvenser for at forudsige vores fremtidige klima.

Verdenshavene optager i øjeblikket omkring en fjerdedel af alle menneskeskabte kuldioxidemissioner, hvilket gør dem til den største langsigtede kuldunk på Jorden.

Udveksling af atmosfære-havgas styres af turbulens ved havoverfladen, hovedårsagen hertil er bølger genereret af vind. Større turbulens betyder øget gasudveksling og, indtil nu, det var svært at beregne effekten af ​​biologiske overfladeaktive stoffer på denne udveksling.

Naturmiljøforskningsrådet (NERC), Leverhulme Trust og European Space Agency finansieret team udviklede et nyt eksperimentelt system, der direkte sammenligner "den overfladeaktive virkning" mellem forskellige havvand opsamlet langs oceanografiske krydstogter, i realtid.

Ved hjælp af denne og satellitobservationer fandt teamet derefter, at overfladeaktive stoffer kan reducere kuldioxidudveksling med op til 50 procent.

Forudsiger fremtidens globale klima

Professor Rob Upstill-Goddard, professor i marin biogeokemi ved Newcastle University, sagde:

"Disse seneste resultater bygger på vores tidligere resultater, der, i modsætning til konventionel visdom, store havoverfladeberigelser af naturlige overfladeaktive stoffer modvirker virkningerne af kraftig vind.

"Undertrykkelsen af ​​kuldioxidoptagelse på tværs af havbassinet på grund af overfladeaktive stoffer, som afsløret af vores arbejde, indebærer langsommere fjernelse af menneskeskabt kuldioxid fra atmosfæren og har dermed konsekvenser for at forudsige fremtidigt globalt klima. "

"Når overfladetemperaturerne stiger, det samme gør overfladeaktive stoffer, derfor er dette et så kritisk fund, "tilføjer Dr. Ryan Pereira, en Lyell-stipendiat ved Heriot-Watt University i Edinburgh.

"Jo varmere havoverfladen bliver, jo flere overfladeaktive stoffer vi kan forvente, og en endnu større reduktion i gasudvekslingen.

"Det, vi opdagede på 13 steder på tværs af Atlanterhavet, er, at biologiske overfladeaktive stoffer undertrykker hastigheden af ​​gasudveksling forårsaget af vinden. Vi foretog unikke målinger af gasoverførsel ved hjælp af en specialbygget tank, der kun kunne måle den relative udveksling af gasser, der kun påvirkes af overfladeaktive stoffer til stede på disse steder.

"Disse naturlige overfladeaktive stoffer er ikke nødvendigvis synlige som en olieslib, eller et skum, og de er endda svære at identificere ud fra satellitterne, der overvåger vores havs overflade.

"Vi skal være i stand til at måle og identificere det organiske stof på overfladens mikrolag i havet, så vi pålideligt kan estimere hastigheder for gasudveksling af klimatiske aktive gasser, såsom kuldioxid og metan. "

Brug af satellitdata til at overvåge havets overflade
University of Exeter -teamet, Dr. Jamie Shutler og Ian Ashton, førte satellitkomponenten i værket. Dr Ashton sagde:"Ved at kombinere denne nye forskning med et væld af tilgængelige satellitdata kan vi overveje overfladeaktive stoffers virkning på gasudveksling over hele Atlanterhavet, hjælper os med at overvåge kuldioxid på global skala. "

Teamet indsamlede prøver over Atlanterhavet i 2014, under en NERC -undersøgelse af Atlantic Meridional Transect (AMT). Hvert år foretager AMT -krydstogt biologiske, kemisk og fysisk oceanografisk forskning mellem Storbritannien og Falklandsøerne, Sydafrika eller Chile, en afstand på op til 13, 500 km, at studere sundhed og funktion i vores oceaner.

Forskningskrydstogtet krydser en række økosystemer fra subpolære til tropiske og fra kyst- og hyldehav og opvækningssystemer til oligotrofiske mid-ocean gyrer.