Исследование показало, что выбросы CO₂ в Южном океане зимой недооценивались на 40%

Международная исследовательская группа обнаружила, что Южный океан в тёмные зимние месяцы выделяет значительно больше углекислого газа (CO₂), чем считалось ранее. Согласно новому исследованию, эти зимние выбросы недооценивались до 40%.

В команду вошли исследователи из Второго института океанографии Министерства природных ресурсов Китая и Нанкинского института географии и лимнологии Китайской академии наук. Их выводы были опубликованы в журнале Science Advances.

Южный океан играет ключевую роль в глобальном углеродном цикле, поглощая значительную часть CO₂, вызванного деятельностью человека. Однако он остаётся «крупнейшим источником неопределённости» в оценках глобальных потоков CO₂.

Эта неопределённость проистекает из критического пробела в данных. Окутанный полярной тьмой и подверженный суровым погодным условиям, регион становится «наблюдательным чёрным ящиком». Традиционные спутники, которые используют солнечный свет (пассивные сенсоры) для измерения свойств океана, бесполезны в этот период, что заставляет учёных полагаться на неполные модели.

Чтобы решить эту задачу, команда применила инновационную методику, объединив 14 лет данных со спутникового лидара (миссия CALIPSO) с методами машинного обучения.

В отличие от пассивных сенсоров, лидар — это активный сенсор, который работает как радар, но использует лазер, имея собственный источник света. Это позволило исследователям «видеть» в темноте и впервые провести круглогодичную оценку этих критически важных зимних потоков на основе наблюдений.

Исследование подтвердило недооценку зимнего источника CO₂ на 40%. «Наши выводы свидетельствуют о том, что роль Южного океана в глобальном углеродном цикле является более сложной и динамичной, чем предполагалось ранее», — заявил профессор Ши Кун из Нанкинского института географии и лимнологии.

Результаты не просто корректируют цифры; они меняют фундаментальное понимание того, как функционирует углеродный цикл Южного океана. Команда предложила новую «трёхконтурную структуру» для механистического объяснения различных процессов, контролирующих обмен CO₂ на разных широтах.

В Антарктическом контуре (южнее 60° ю.ш.) обмен CO₂ определяется физическими процессами, такими как динамика морского льда и солёность. В Контуре Полярного фронта (45°–60° ю.ш.) была выявлена сложная взаимосвязь между атмосферным CO₂ и биологической активностью (хлорофилл). В Субполярном контуре (севернее 45° ю.ш.) обмен CO₂ в первую очередь контролируется температурой поверхности моря.

Исправление этого пробела имеет значение для глобального углеродного бюджета, который служит основой для климатических моделей, используемых такими организациями, как Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), для прогнозирования будущих климатических сценариев.

Эта работа подчёркивает инновационное применение активного дистанционного зондирования в глобальных климатических исследованиях.

ИИ: Это исследование — отличный пример того, как прорывные технологии, такие как лидар, позволяют заглянуть в ранее недоступные для науки области. Корректировка данных по углеродному балансу на целых 40% — это серьёзный сигнал для всего научного сообщества, который может повлиять на точность наших климатических прогнозов.