Kada je reč o uticaju na klimatske promene, najmanji okean na svetu udara iznad svoje težine. Procenjuje se da hladne vode Arktika apsorbuju čak 180 miliona metričkih tona ugljenika godišnje – više od tri puta više nego što Njujork emituje godišnje – što ga čini jednim od kritičnih ponora ugljenika na Zemlji. Ali nedavna otkrića pokazuju da otapanje permafrosta i oticanja bogata ugljenikom iz kanadske reke Makenzi pokreću deo Arktičkog okeana da oslobodi više ugljen-dioksida (CO 2 ) nego što ga apsorbuje.
Studija, objavljena ranije ove godine u Geophisical Research Letters, istražuje kako naučnici koriste najsavremenije kompjutersko modeliranje za proučavanje reka kao što je Makenzi, koja se uliva u region Arktičkog okeana koji se zove Bofortovo more. Kao i mnogi delovi Arktika, reka Makenzi i njena delta su se poslednjih godina suočile sa znatno toplijim temperaturama tokom svih godišnjih doba, što je dovelo do većeg topljenja i odmrzavanja vodenih puteva i pejzaža.
U ovom močvarnom uglu kanadskih severozapadnih teritorija, drugi najveći rečni sistem na kontinentu završava putovanje od hiljadu milja koje počinje blizu Alberte. Na putu, reka deluje kao transportna traka za mineralne hranljive materije, kao i organske i neorganske materije. Taj materijal se uliva u Boforovo more kao supa od rastvorenog ugljenika i sedimenta. Neki od ugljenika se na kraju oslobađaju ili ispuštaju u atmosferu prirodnim procesima.
Naučnici su o jugoistočnom Bofortovom moru razmišljali kao o slabo do umerenom ponoru CO 2, što znači da apsorbuje više gasova staklene bašte nego što ih oslobađa. Ali postojala je velika neizvesnost zbog nedostatka podataka iz udaljenog regiona.
Da bi popunio tu prazninu, studijski tim je prilagodio globalni biogeohemijski model okeana nazvan ECCO-Darvin, koji je razvijen u NASA-inoj Laboratoriji za mlazni pogon u Južnoj Kaliforniji i Masačusetskom institutu za tehnologiju u Kembridžu. Model asimilira skoro sva dostupna zapažanja okeana prikupljena više od dve decenije pomoću instrumenata zasnovanih na moru i satelitima (na primer, posmatranja nivoa mora sa visinomera serije Džejson, i pritisak na dnu okeana iz misija GRACE i GRACE Follov-On ).
Naučnici su koristili model da simuliraju ispuštanje slatke vode i elemenata i jedinjenja koje ona nosi – uključujući ugljenik, azot i silicijum – tokom skoro 20 godina (od 2000. do 2019.).
Istraživači iz Francuske, SAD i Kanade otkrili su da reka izaziva tako intenzivno ispuštanje gasova u jugoistočnom Beaufortovom moru da je preokrenula ravnotežu ugljenika, što je dovelo do neto oslobađanja CO 2 od 0,13 miliona metričkih tona godišnje – otprilike što je ekvivalentno godišnjoj emisiji iz 28.000 automobila na benzin. Oslobađanje CO 2 u atmosferu variralo je između godišnjih doba, što je bilo izraženije u toplijim mesecima, kada je rečni protok bio visok i bilo je manje morskog leda koji je mogao da pokrije i zadrži gas.
Nulta tačka za klimatske promene
Naučnici su decenijama proučavali kako ugljenik kruži između otvorenog okeana i atmosfere, proces koji se naziva fluks CO 2 vazduh-more. Međutim, zapisi posmatranja su retki duž obalnih rubova Arktika, gde teren, morski led i duge polarne noći mogu učiniti dugotrajno praćenje i eksperimente izazovnim.
„Sa našim modelom pokušavamo da istražimo stvarni doprinos obalnih periferija i reka arktičkom ciklusu ugljenika“, rekao je glavni autor Kleman Berten, naučnik iz Littoral Environnement et Societes u Francuskoj.
Ovakvi uvidi su kritični jer se oko polovine površine Arktičkog okeana sastoji od obalnih voda, gde se kopno susreće s morem u složenom zagrljaju. I dok se studija fokusirala na određeni ugao Arktičkog okeana, može pomoći da se ispriča šira priča o promenama životne sredine koje se odvijaju u regionu.
Od 1970-ih, Arktik se zagrevao najmanje tri puta brže nego bilo gde drugde na Zemlji, transformišući njegove vode i ekosisteme, rekli su naučnici. Neke od ovih promena promovišu veće izbacivanje CO 2 u regionu, dok druge dovode do većeg apsorbovanja CO 2 .
Na primer, sa otapanjem arktičkih zemalja i sve većim otapanjem snega i leda, reke teku brže i izbacuju više organske materije iz permafrosta i tresetišta u okean. S druge strane, mikroskopski fitoplankton koji pluta u blizini površine okeana sve više koristi prednosti smanjivanja morskog leda da procveta u novootkrivenoj otvorenoj vodi i sunčevoj svetlosti. Ovi morski organizmi slični biljkama hvataju i izvlače atmosferski CO 2 tokom fotosinteze. ECCO-Darvinov model se koristi za proučavanje ovih cvetova i veza između leda i života na Arktiku.
Naučnici prate ove velike i naizgled male promene na Arktiku i šire, jer naše vode okeana ostaju kritični tampon protiv promenljive klime, sekvestrirajući čak 48% ugljenika proizvedenog sagorevanjem fosilnih goriva.
