Iltniveauer i dybhavet kan være mere modtagelige for klimaændringer end forventet

Meget mere ilt end hidtil antaget transporteres dybt ind i havets indre gennem en "fældedør" i Labradorhavet, som nogle forskere siger, kan være ved at lukke som følge af klimaændringer.

Dette blev rapporteret af forskere fra Dalhousie University og Scripps Institution of Oceanography i San Diego i et papir offentliggjort i dag i tidsskriftet Natur Geovidenskab . De målte overførslen af ​​gasser, inklusive ilt og kuldioxid, fra atmosfæren til dybder helt op til to kilometer. Den ilt, der blev optaget af havet over et år i Labradorhavet, var 10 gange større end typisk anslået. Et stort antal luftbobler, injiceret under voldelig, vinter storme, var ansvarlige for forskellen.

Den højere iltforsyning indebærer også større efterspørgsel efter ilt fra dybhavsøkosystemerne end forventet.

Labradorhavet er et af kun en håndfuld steder på verdensplan, hvor atmosfæren og det dybe hav forbindes, direkte. En 'fældedør' til det dybe hav åbner sig der i et par måneder hver vinter, når overfladevand bliver koldt og tæt nok til at synke ned i og blandes med dybt, iltfattigt vand.

"Mens boblemedieret gasoverførsel har været anerkendt i årtier, vores målinger viser, hvor kritisk vigtigt det er, når 'fældedøren' er åben, og en stor mængde iltfattigt dybhavsvand udsættes for atmosfæren, " siger Dariia Atamanchuk, en forskningsmedarbejder i Dalhousies Institut for Oceanografi og hovedforfatter af undersøgelsen.

Dybt vand leverer ilt til det globale hav

Det dybe havvand strømmer derefter ud af Labradorhavet, leverer livsbærende ilt til et stort område af havet, i hele verden.

"Vi omtaler Labradorhavet som en af ​​lungerne i det dybe ocean og den dybe cirkulation som værende som dens blodstrøm, " siger Dr. Atamanchuk. "Oxygen optaget fra atmosfæren i Labradorhavet kan i sidste ende understøtte respiration af organismer, der lever titusindvis af kilometer væk, inklusive fisk, der lever i det dybe Stillehav eller Indiske oceaner."

Forskerne vurderer, at der hvert år overføres 10 gange mere ilt til dybhavet, end det er angivet af modeller, der typisk ikke eksplicit tager højde for bobler. Dette indebærer, at ilt i det dybe hav er mere følsomt over for klimaændringer end hidtil antaget.

Modelbaserede fremskrivninger har antydet, at Labradorhavets 'fældedør' muligvis lukker, på grund af levering af stigende mængder ferskvand fra smeltende is på Grønland og det hurtigt skiftende Arktis.

"Mere ferskvand betyder lavere tæthed og mere lavvandet blanding, og det ville få havets vejrtrækning til, bogstaveligt talt, blive mere lavvandet, " siger Doug Wallace, en professor i oceanografi ved Dalhousie og initiativtager til undersøgelsen.

"Fælgedør" kan allerede have lukket Antarktis

Dr. Atamanchuk tilføjer, at virkningen af ​​en lignende 'fældedør' lukning ud for Antarktis allerede kan være mærket i det dybe sydlige Atlanterhav, som har registreret høje og svære at forklare niveauer af deoxygenation gennem de sidste 50 år.

"Mens vores målinger meget tydeligt viser betydningen af ​​bobler for iltforsyningen, mekanismerne er komplicerede og er bestemt ikke fuldt ud forstået endnu, " siger Dr. Wallace.

Forfatterne siger, at deres resultater er en opfordring til handling for mere undersøgelse og observation for at kontrollere repræsentationen af ​​gasoverførsel i modeller og "reducere usikkerheder og skævheder i vores estimater af luft-havudveksling af gasser og varme, "især i områder med ekstreme forhold, ligesom det nordvestlige Atlanterhav.

Indsamling af vitale data i barske omgivelser

Forskerne indsamlede oplysningerne ved hjælp af SeaCycler, en unik, robotprofileringssystem, der var forankret i Labradorhavet i et år i 2016 og indsamlede en bred vifte af kemikalier, fysiske og biologiske data.

"SeaCycler er designet til at indsamle sofistikerede målinger og bære en meget stor nyttelast under ekstreme, meget vanskelige forhold. Du vil virkelig ikke være ude i Labradorhavet på et skib, foretage målinger selv om vinteren, når disse bobleprocesser er vigtigst, " siger medforfatter Uwe Send (billedet med Jannes Koelling), en professor ved Scripps Institution of Oceanography og en initiativtager til SeaCyclers udvikling, arbejder tæt sammen med ingeniører ved Canadas Bedford Institute of Oceanography.

Forskerne arbejdede som en del af et canadisk ledet projekt kaldet VITALS. Datafortolkning blev også støttet af Ocean Frontier Institute.

Gruppen forbereder sig nu på nye observationer i Labradorhavet med en opgraderet version af SeaCycler, starter senere i år. De første test af den forbedrede opsætning, som inkluderer flere ekstra sensorer, blev afsluttet i sidste uge i Bedford-bassinet med støtte og bistand fra Fisheries and Oceans Canada.