Maya Thompson, marinetekniker praktikant, træk i CTD (ledningsevne, temperatur og dybde) roset ombord på R/V Atlantic Explorer på et nyligt forskningskrydstogt i Sargassohavet. CTD-rosetten indsamler vandprøver og fysiske oceanografiske målinger fra diskrete dybder. Kredit:Bermuda Institute of Ocean Sciences
Vi er bekendt med, hvordan klimaændringer påvirker havets biologi, fra blegningshændelser, der forårsager koralludbrud til algeblomster, der kvæler kystnære marine økosystemer, men det er ved at blive klart, at en opvarmende planet også påvirker havets cirkulationsfysik.
Et team af forskere fra University of British Columbia, Bermuda Institute of Ocean Sciences (BIOS), det franske institut for havvidenskab ved universitetet i Brest, og University of Southampton offentliggjorde for nylig resultaterne af en analyse af vandmasserne i Nordatlanten i tidsskriftet Natur klimaændringer .
"Havene spiller en afgørende rolle i at buffere Jorden mod klimaændringer ved at absorbere kuldioxid og varme ved overfladen og transportere det i det dybe hav, hvor den er fanget i lange perioder, " sagde Sam Stevens, ph.d.-kandidat ved University of British Columbia og hovedforfatter på undersøgelsen. "At studere ændringer i strukturen af verdenshavene kan give os vital indsigt i denne proces, og hvordan havet reagerer på klimaændringer."
Et bestemt lag i Nordatlanten, en vandmasse kaldet North Atlantic Subtropical Mode Water (eller STMW), er meget effektiv til at trække kuldioxid ud af atmosfæren. Det repræsenterer omkring 20 % af hele kuldioxidoptagelsen i den midterste breddegrad af Nordatlanten og er et vigtigt reservoir af næringsstoffer til fytoplankton - bunden af den marine fødekæde - ved overfladen af havet.
Forskere påtager sig arbejde med at indsamle vandprøver hver måned på det samme sted i det åbne hav næsten 80 kilometer fra Bermuda, som en del af Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) til at analysere hydrografisk, kemisk, og biologiske parametre i hele vandsøjlen. Videnskabelige kolleger og studerende fra hele verden deltager også i BATS-krydstogter for at udføre tilhørende forskning, og mange bruger BATS-data til at undersøge en række forskellige emner, herunder havfysik og biogeokemi, det globale kulstofkredsløb, og havets reaktion på klimaændringer. Kredit:Tiffany Wardman, Bermuda Institute of Ocean Sciences
Ved at bruge data fra to af verdens længst kørende forskningsprogrammer for åbent hav - Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) Program og Hydrostation 'S' - fandt holdet, at så meget som 93 % af STMW er gået tabt i fortiden årti. Dette tab er kombineret med en betydelig opvarmning af STMW (0,5 til 0,71 grader Celsius eller 0,9 til 1,3 grader Fahrenheit), kulminerede i de svageste, varmeste STMW-lag nogensinde optaget.
"Selvom der forventes noget STMW-tab på grund af de fremherskende atmosfæriske forhold i det seneste årti, disse forhold forklarer ikke omfanget af tab, som vi har registreret, " sagde professor Nick Bates, BIOS senior videnskabsmand og hovedefterforsker af BATS-programmet. "Vi finder, at tabet er korreleret med forskellige klimaændringsindikatorer, såsom øget overfladehavvarmeindhold, antyder, at havopvarmning kan have spillet en rolle i den reducerede STMW -dannelse i det sidste årti. "
CTD (ledningsevne, temperatur, og dybde) instrument er rygraden i Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) programmet, indsamle en række fysiske, kemisk, og biologiske oceanografiske data fra Nordatlanten på månedsbasis. Over tid, disse datapunkter danner en tidsserie, som giver forskere mulighed for at undersøge tendenser inden for en række forskningsområder, herunder det globale kulstofkredsløb og klimaændringer. Kredit:Annaliese Meyer, Bermuda Institute of Ocean Sciences
Disse resultater skitserer et bekymrende forhold, hvor havopvarmning begrænser STMW-dannelsen og ændrer anatomien i Nordatlanten, hvilket gør det til en mindre effektiv vask for varme og kuldioxid.
"Dette er et godt eksempel på, hvordan menneskelige aktiviteter påvirker naturlige kredsløb i havet, " sagde Stevens, som tidligere var BATS -forskningstekniker fra 2014 til 2017, inden han begyndte sit ph.d. -arbejde, som udnytter det arbejde han lavede med BATS/BIOS.