Pagsubaybay ng carbon mula sa ibabaw ng karagatan hanggang sa madilim na “twilight zone”

Ang iba’t ibang mga pamayanan ng phytoplankton ay namumulaklak sa Mga Lalawigan ng Maritime ng Canada at sa buong Hilagang Kanlurang Atlantiko. Kredito: NASA / Aqua / Modis hybrid Nakuha noong Marso 22, 2021

Isang paglalayag naval na sinusuportahan ng pareho NASA At ang National Science Foundation, na naglakbay sa North Atlantic noong unang bahagi ng Mayo – isang pagpapatuloy ng isang pantulong na paglalayag, na pinondohan kasabay ng NSF, na naganap noong 2018 sa Hilagang Pasipiko.

Ang paglalagay ng 2021 ng Maritime Field Campaign ng NASA, na kilala rin bilang Mga Proseso ng Pag-export mula sa Remote Sensing (Exports), ay nagsasama ng higit sa 150 mga siyentipiko at kawani mula sa higit sa 30 gobyerno, unibersidad at pribadong mga NGO. Ang pangkat ay kumalat sa tatlong mga sasakyang pandagat sa pagsasaliksik, na nagtatagpo sa mga internasyonal na katubigan mula sa kanlurang Porcupine Abyssal Plain sa Ireland. Sa buong kampanya sa larangan, ang mga siyentista ay gagamit ng iba’t ibang mga tool mula sa tatlong barko: ang RRS James Cook at RRS Discovery, na pinamamahalaan ng National Maritime Center sa Southampton, England, at ang pangatlong barko, ang Ocean Twilight Zonal Project, sa Woods Hole Oceanographic Institution at sa Vaiko, Spain. Pinapagana ng Marine Technology Division. Ang isang kabuuang 52 mga site na high-tech ay magsusukat at patuloy na mangolekta ng data, kabilang ang maraming mga autonomous na sasakyan.

Kontras sa Plankton

Ang Plankton ay naiiba mula sa ibabaw na tubig na matatagpuan sa ilalim ng isang mikroskopyo. Naipon ito upang hindi mo na kailangang mag-zoom in upang makilala. Kredito: Laura Holland / University of Rhode Island

Karamihan sa agham ay nakatuon sa papel na ginagampanan ng karagatan sa pandaigdigang siklo ng carbon. Tinatanggal nito ang carbon mula sa atmospera ng dagat sa pamamagitan ng proseso ng kemikal at biological. Inaasahan ng mga siyentista na higit pang tuklasin ang mga mekanismo ng proseso ng biological pumping ng karagatan Ang proseso ng paghihiwalay ng carbon mula sa himpapawid at mga ibabaw ng dagat sa malalim na karagatan sa loob ng mahabang panahon. Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng mga mikroskopiko na mala-organismo na halaman na tinatawag na fittoplankton, na sumasailalim ng potosintesis tulad ng mga halaman sa lupa at makikita mula sa kalawakan sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga pagbabago sa kulay ng karagatan. Ang kanilang pagiging produktibo ay may malaking epekto sa cycle ng carbon sa Earth, na nakakaapekto sa klima ng Earth.

“Ito ang unang komprehensibong pag-aaral ng biological carbon pump sa karagatan mula pa ng pinagsamang pandaigdigang karagatan na kasalukuyang pag-aaral noong 1980s at siyamnaput,” sabi ni David Seagal, Export Science Lead sa University of California, Santa Barbara. “Noong Middle Ages, nagkaroon kami ng mga advanced na kagamitan sa micro-imaging, genetika, malakas na sensor ng kemikal at salamin sa mata at mga autonomous na robot – ilang bagay na wala pa namin noon, kaya maaari kaming magtanong ng napakahirap at napakahalagang mga katanungan.” Kabilang sa mga katanungang iyon ay kung magkano ang umalis ng organikong carbon sa ibabaw ng karagatan, at aling landas ang tinahak nito sa landas sa kailaliman na maaaring manatiling ihiwalay sa libu-libong taon hanggang sa libu-libong taon.

Pinagsama-sama ni RRS James Cook ang modelo ng rosette

Ang R.R.S. Pinapayagan ng agham at tauhan sakay ng barkong James Cook ang Rosette-site upang mangolekta ng mga sampol ng tubig at iba pang impormasyon mula sa kailaliman ng karagatan, gamit ang parehong instrumento bilang RRS Discovery at R / V Sermiando de Campova. Kredito: Deborah Steinberg

Alam ng mga siyentista ang tatlong pangunahing mga daanan na nagdadala ng carbon mula sa himpapawid at itaas na mga karagatan hanggang sa madilim na “twilight zone” na 1,640 talampakan (500 m) o higit pa sa ibaba ng lupa: 1) Ang mga karagatan ng katawan, na maaaring magdala ng malalim na mga organikong bagay na malalim sa karagatan, 2) Ang mga partikulo ay maaaring lumubog sa lakas ng grabidad, madalas pagkatapos dumaan sa lakas ng loob ng mga nabubuhay na bagay, at 3) Ang pang-araw-araw na patayong paglipat ng mga hayop na naglalakbay sa pagitan ng itaas at mas mababang antas ng dagat ay nagdadala ng carbon sa pagsakay.

Nilalayon ng pag-export na matukoy kung gaano karaming carbon ang dinadala kasama ang bawat isa sa mga landas na ito sa pamamagitan ng pagmamasid sa carbon pump sa dalawang magkakaibang mga ecosystem ng dagat na may iba’t ibang mga kundisyon. Pinili ng mga mananaliksik ang Hilagang Pasipiko at Hilagang Atlantiko dahil nasa kabaligtaran ang mga ito ng spectrum ng pagiging produktibo (ibig sabihin, mga rate ng potosintesis) at nakakaranas ng dalawang kabaligtaran na pisikal na proseso, tulad ng mga eddies at alon. Ang pag-aaral ng iba’t ibang mga konteksto ay magbibigay ng maximum na pananaw sa pagmomodelo ng mga sitwasyon sa klima sa hinaharap.

Pagsakay sa R ​​/ V Sermiando de Campova

Ang pangkat ng syentipikong sumakay sa R ​​/ V Sermiando di Campova noong Abril 29 pagkatapos ng 14 na araw na pagkakahiwalay. Kredito: Ken Fussler / Woods Hole Oceanographic Company

Ayon kay Iona Settinik, isang siyentipikong proyekto at siyentipikong pang-dagat sa Goddard Space Airport ng NASA sa Green Belt, Maryland, ang Hilagang Pasipiko ay kahawig ng isang disyerto o “simpleng damuhan” sa lupa. Mababa ito sa mga nutrisyon, sa kasong ito ang photosynthesis ay nangangailangan ng iron, at nakakaranas ng napakababang alon na matatagpuan sa mga karagatan sa mundo. Samakatuwid, ang pagdadala ng carbon patungo sa malalim na karagatan ay pangunahing hinihimok ng maliliit na hayop na tinatawag na zooplankton, na kumakain ng mikroskopiko na tulad ng halaman na fitoplankton at pagkatapos ay paalisin ang digestive carbon sa kailaliman sa ibaba.

Ang Phytoplankton ay dumulas sa layer ng sikat ng araw sa ibabaw ng karagatan, na nagpapalit ng carbon dioxide mula sa himpapawid patungo sa organikong carbon. Kung tama ang mga kundisyon sa taong ito ay madalas na nangyayari sa rehiyon ng Hilagang Atlantiko, kung saan ang mga taong fitoplankton ay lumalaki o “namumulaklak” nang napakabilis habang tiningnan sila mula sa kalawakan.

Ang Hilagang Atlantiko Hilagang Pasipiko ay mayroon ding malakas na alon na nag-iiba sa mabagal na tubig na gumagalaw. Kasama sa kanila, sinabi ni Seagal, asahan ang hindi bababa sa apat na araw ng matinding panahon sa isang buwan na biyahe.

Ngunit ang data ng pag-export ay hindi limitado sa satellite ng karagatan na maaari ring magamit upang mapabuti ang teknolohiya ng satellite. Gumagana ang satinic na may maraming mga sukat na salamin sa mata na nagmumula sa mga satellite color ng dagat, na sumusukat sa ilang mga bahagi ng nakikitang spectrum ng ilaw na makikita mula sa ibabaw ng karagatan, na kilala bilang mga kulay ng bahaghari. Nagbibigay ang mga ito ng mga pananaw tulad ng temperatura ng karagatan, kaasinan, at mga konsentrasyon ng berdeng pigment na tinatawag na carbon at chlorophyll. Gayunpaman, ang mga species ng fittoplankton na sumasakop sa iba’t ibang bahagi ng kapaligiran at ang cycle ng carbon ay gumagawa ng mga shade ng iba’t ibang laki at shade ng berdeng kloropila, na lumilikha ng mga subtleties sa kulay ng karagatan na “hindi nakikita” ng mga kasalukuyang satellite color ng satellite.

Ang pinong pinong mga instrumento na ginamit sa panahon ng pag-export, at sa ilang mga kaso pang-eksperimentong, optikal na instrumento para sa pagsukat ng kulay ng dagat na katulad ng mga instrumento sa hinaharap na mga satellite ng NASA. Pagsamahin ng mga mananaliksik ang mga pagsukat na ito ng satellite-simulation na may detalyadong mga obserbasyon ng ibabaw na komunidad ng fitoplankton – alinman sa pamamagitan ng genetic, pagsusuri ng imahe, o pigmentation – pati na rin ang kanilang pisyolohiya ng mga operating satellite upang makita ang pagkakaiba-iba ng dagat at sa huli ang kanilang papel sa pag-ikot ng carbon carbon. .

Ang susunod na henerasyon ng mga satellite na ito, ang misyon ng Plankton, Aerosol, Cloud, Marine Ecosystem (PACE) ng NASA, ay magiging labis, nangangahulugang makakolekta ito ng data sa buong nakikitang spectrum at makunan ang impormasyon sa lampas sa UV at nakikitang lugar. Shortwave infrared.

“Ang nakikita natin kapag nasa lupa tayo ay kung anong uri ng impormasyon ang kailangan nating makita mula sa kalawakan upang makuha ang mahahalagang proseso na nais nating maunawaan,” sabi ni Chetnick. “Ito ay ang paghimok ng pag-unlad ng teknolohiya na nakabatay sa kalawakan. Bilang gantimpala, pinapayagan ng data mula sa mga bagong satellite na nagmamasid sa Earth ang mga siyentipiko na pumunta at matuklasan ang iba pang mahahalagang impormasyon, tulad ng pakikilahok sa pag-export, o upang makabuo ng mga bagong diskarte upang itaguyod ang kasalukuyang, o upang magsulong ng mga bagong, satellite ng pagmamasid sa Daigdig. Ang permanenteng agwat sa pagitan ng teknolohiya at agham sa huli ay makikinabang sa buong sangkatauhan. “

Kasunod sa kampanya sa patlang, ang karagdagang yugto ng Pag-export ay ituon sa paggamit ng data na nakolekta mula sa mga rehiyon ng Atlantiko at Pasipiko, na hinuhulaan kung ano ang magiging hitsura ng mga landas ng carbon transport sa mga darating na dagat.

“Ang alam natin sa ngayon ay limitado sa kung ano ang nangyayari sa mga karagatan ngayon,” Seagal said. “Sa kasalukuyang mga pagbabago na hinihimok ng klima, hindi lamang sa mga karagatan kundi pati na rin sa mga sistema ng mundo, mahuhulaan natin kung ano ang mangyayari sa 2075, at wala pa tayong pagkakaroon ng pagtataya sa pag-unawa.”

Dahil ang maraming mga katangian ng isang solong karagatan ay maaaring masukat nang sabay-sabay, ang mga umiiral na mga modelo ng computer ay maglalaman ng isang mayaman at kumpletong hanay ng data na naglalarawan ng carbon pump, na batay sa mga hula ng maaaring mangyari sa hinaharap sa dagat – at kung ano ang mga epekto sa carbon ikot

“Ito ay isang mahusay na hanay ng data na mag-uudyok ng mga dekada ng pananaliksik,” sabi ni Chetnik.

Parehong nakaranas ng pagkaantala ang parehong PACE at EXPORTS COVID-19 Kumalat ang internasyonal. Ngayon, upang matiyak ang kaligtasan at seguridad ng bawat taong kasangkot, kinakailangan ng dalawang linggong paghihiwalay bago maisagawa ang paglalayag at mga social distance protocol sa unang linggo sa pagsakay sa mga barko. Inilalarawan ng Seagull ang pagkakaiba-iba at pangako ng mga miyembro ng koponan sa walang kapantay na suporta ng National Maritime Center ng UK, napapanatiling pangako mula sa punong tanggapan ng NASA, at good luck sa pagtiyak na ang mga barko at tauhan ay handa at ligtas para sa paglalayag ngayong taon ang kampanya ay maaaring lumayo pa.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang Koponan sa Underwater Archeology ay Nakahanap ng 9,000-Taong-Taong Mga Bato ng Artifact

Kredito: Unibersidad ng Texas sa Arlington Ang pangkat ng arkeolohiya sa ilalim ng dagat ay natagpuan ang mga sinaunang obsidian na natuklap na 2,000 milya...

Nabawasan ang Panganib sa Kanser Kabilang sa Mga Pasyente sa Pagkabigo ng Puso na Gumagamit ng Statins

Ang paggamit ng Statin ay na-link sa isang pinababang panganib ng cancer sa mga pasyente na may kabiguan sa puso. Kredito: European Heart...

Tagumpay sa Teknolohiya ng Ultrathin para sa Revolution ng Night Vision – “Ginawa Namin ang Hindi Makikita”

Sinabi ni Dr. Rosso Camacho Morales na ang mga mananaliksik ay "hindi nakikita, nakikita." May-akda: Jamie Kidston, Australian National University Hayaan may ilaw! ...

Kapag Kakulangan sa Trabaho ng mga empleyado, Nakakuha sila ng Paranoid – At Aggressive

Kung ang mga empleyado ay walang kapangyarihan sa lugar ng trabaho, maaari silang makaramdam ng mahina at paranoid. Sa halip, ang paranoia na...

Ang kabuuang solar eclipses ay nag-iilaw sa solar wind

Pinapayagan ng mga espesyal na filter na masukat ang mga siyentipiko ng iba't ibang mga temperatura sa corona sa panahon ng pangkalahatang mga eclipse...

Newsletter

Subscribe to stay updated.