Robot sonderer Rødehavets kulstoflagringssystem

Opvarmning af vand og iltsvind i Rødehavet kan bremse strømmen af ​​organisk kulstof fra overfladen til det dybe hav, hvor det kan lagres, uden for atmosfærens rækkevidde. Et KAUST-hold har brugt en undervandsrobot til at undersøge den lidet undersøgte mesopelagiske, eller "tusmørke, "zone, i dybder mellem 100 og 1000 meter.

Havene absorberer milliarder af tons kuldioxid (CO ₂ ) fra atmosfæren hvert år, der enten opløses eller omdannes til organisk kulstof af planter og fytoplankton i de solbeskinnede lavvandede områder (0-100m). Det meste af dette organiske kulstof omdannes tilbage til CO ₂ af mikroorganismer, når det falder gennem den mesopelagiske zone, men noget af det synker til sidst i det dybe hav, hvor den kan forblive i århundreder.

At forstå, hvad der styrer skæbnen for organisk kulstof i forskellige dybder, kan hjælpe forskerne med at forudsige, hvordan havene vil absorbere og lagre atmosfærisk CO ₂ i fremtiden. Malika Kheireddine og hendes team brugte en undervandsrobot udstyret med bio-optiske sensorer til at måle variationer i partikel organisk kulstof (POC) mellem overfladen og bunden af ​​den mesopelagiske zone i det nordlige Røde Hav, hvor havtemperaturerne stiger særligt hurtigt. "Det Røde Hav tilbyder uovertrufne muligheder som et naturligt laboratorium til at studere klimaændringernes indvirkning på organisk kulstofs skæbne, " siger Kheireddine.

I hele 2016 enheden målte også vandtemperaturen, saltholdighed, massefylde og iltkoncentrationer. "Vores observationer gjorde det muligt for os at estimere de hastigheder, hvormed POC konverteres tilbage til CO ₂ af marine mikroorganismer, " forklarer Giorgio Dall'Olmo, en medforfatter fra UK National Center for Earth Observation, "og hvordan disse semikroorganismer påvirkes af temperatur og iltniveauer."

I Det Røde Havs varme og iltsultede farvande, omdannelsen skete hovedsageligt i det laveste, det mest produktive lag af den mesopelagiske zone; kun 10 procent af POC sank under 350 meter. "Omregningshastighederne kan udtrykkes som en funktion af temperatur og iltkoncentration, " tilføjer Kheireddine, "hvilket kunne hjælpe os med at forudsige, hvordan klimaændringer vil påvirke disse rater i fremtiden."

Holdet var overrasket over at finde ud af, at mere end 85 procent af POC blev nedbrudt inden for et par dage efter ankomsten til den mesopelagiske zone, hvorimod resten drev i uger til måneder, før de blev forbrugt. Der er flere drivkræfter bag organisk kulstofoverførsel og -transformation i tropiske have.

"Undervandssvævefly i Det Røde Hav indsamler løbende data, der kan afsløre virkningerne af fysiske processer, som hvirvelstrømme og kyststrømme, om disse biogeokemiske processer, " siger gruppeleder Burton Jones, en havforsker ved KAUST.

"Skæbnen for organisk kulstof i havene påvirker det globale klima, " siger Kheireddine. "Vores resultater vil hjælpe med at forfine modeller, der viser, om mængden af ​​kulstof, der synker i havet, stiger eller falder." Jo dybere organisk kulstof synker, før det omdannes til CO ₂ , jo længere det sandsynligvis bliver der, låst væk fra atmosfæren.