Satellitter fremhæver en 30-årig stigning i havets forsuring

Havene spiller en afgørende rolle for at fjerne varmen fra klimaændringer, men for en pris. Ny forskning støttet af ESA og brug af forskellige satellitmålinger af forskellige aspekter af havvand sammen med målinger fra skibe har afsløret, hvordan vores havvand er blevet surere i løbet af de sidste tre årtier - og det har en skadelig effekt på havlivet.

Oceaner opsuger ikke kun omkring 90% af den ekstra varme i atmosfæren forårsaget af drivhusgasemissioner fra menneskelig aktivitet såsom afbrænding af fossilt brændstof, men også trække omkring 30% af den kuldioxid ned, vi pumper ud i atmosfæren. Selvom det lyder som en god ting, disse processer gør havvand mere surt.

Faldende havvand pH, eller forsuring af havet, fører til en reduktion i de karbonationer, der forkalkner organismer, såsom skaldyr og koraller, har brug for at bygge og vedligeholde deres hårde skaller, skeletter og andre calciumcarbonatstrukturer. Hvis havvandets pH falder for lavt, skaller og skeletter kan endda begynde at opløses.

Selvom dette har alvorlige konsekvenser for nogle former for havliv, der er potentielle skadelige knock-on-effekter for det marine økosystem som helhed. For eksempel, pteropoden, eller havfugl, påvirkes af havets forsuring, da ændringen i havvandets pH kan opløse deres skaller. De er måske kun små havsnegle, men de er vigtige fødevarer for organismer lige fra bittesmå krill til enorme hvaler.

Der er også andre vidtrækkende konsekvenser for os alle, fordi sundheden i vores oceaner også er vigtig for at regulere klimaet, og afgørende for akvakultur og fødevaresikkerhed, turisme, og mere.

At være i stand til at overvåge ændringer i havets forsuring er derfor vigtigt for klima- og miljøpolitisk beslutningstagning, og for at forstå konsekvenserne for havlivet.

Målinger af havvandets pH kan tages fra skibe, men disse målinger er sparsomme og vanskelige at bruge til at overvåge ændringer. Imidlertid, variationer i marinecarbonatkemi har en tendens til at være tæt forbundet med variationer i temperatur, saltindhold, klorofylkoncentration og andre variabler, hvoraf mange kan måles med satellitter, der har næsten global dækning.

Et papir, der for nylig blev offentliggjort i Earth System Science Data, beskriver, hvordan forskere, der arbejder i OceanSODA -projektet, brugte målinger fra skibe og fra satellitter til at vise, hvordan havvand er blevet surere i løbet af de sidste tre årtier.

Luke Gregor, fra ETH Zurich's Institute of Biogeochemistry and Pollutant Dynamics og medforfatter af papiret, forklaret, "Vi brugte både in situ og satellitmålinger af havoverfladetemperatur, saltholdighed og klorofyl for at udlede ændringer i overflade-havets alkalinitet og kuldioxidkoncentrationer, hvorfra pH og calciumcarbonatmætningstilstand og andre egenskaber ved havforsuring kan beregnes.

"For at fange det komplekse forhold mellem ændringer i disse variabler og oceanisk kulstof, vi brugte kraften i maskinlæring.

"Dette gav os en af ​​de første observationsbaserede visninger af overflade-ocean-karbonatsystemet på globalt plan fra 1985 til 2018. Resultaterne viser en stærk og gradvis stigning i havets surhed, mens det fortsætter med at absorbere atmosfærisk kuldioxid . Sammen med stigningen i havets forsuring, der er et tilhørende fald i tilgængeligheden af ​​carbonationkoncentrationen, gør det sværere for organismer at dyrke deres skaller og skeletter. "

Teamet brugte en række forskellige satellitdata, herunder havoverfladetemperaturdata fra hav- og landoverfladetemperaturradiometret, der transporteres på Copernicus Sentinel-3-satellitterne og fra det avancerede radiostation med meget høj opløsning, der transporteres på Europas MetOp-satellitter og på US National Oceanic and Atmospheric Administration's POES-satellitter. Dette datasæt kom gennem ESA's Climate Change Initiative.

Information om klorofyl var også takket være et flersensorsblandet datasæt gennem ESAs GlobColour-projekt og inkluderede data fra Ocean and Land Color Instrument på Copernicus Sentinel-3-satellitterne.

Information om havets saltholdighed blev realiseret gennem et klimaanalysedatasæt kaldet SODA3.

Dr. Gregor bemærkede, "At have denne rigdom af satellitdata giver os mulighed for virkelig at forstå, hvad der er sket med vores store oceaner i løbet af de sidste 30 år. Desuden er Det er vigtigt, at vi fortsætter med at bruge satellitdata til monitorhavene for yderligere at forstå koralrevs og andre marine organismeres modstandskraft og følsomhed over for de stigende trusler om forsuring af havet. "