해양 탄소 저장은 북해에서 보이는 청록색 소용돌이와 덴마크 해역과 같은 식물 플랑크톤 꽃에 의해 구동됩니다. NASA
리서치 브리프 (Research Brief)는 흥미로운 학업에 관한 짧은 글입니다.
큰 아이디어
해양은 세계 탄소 순환에서 중요한 역할을합니다. 추진력은 육상 식물과 같이 광합성을 통해 유기 탄소를 생성하는 작은 플랑크톤에서 비롯됩니다.
플랑크톤이 죽거나 소비 될 때, 생물학적 탄소 펌프로 알려진 일련의 공정은 탄소 입자를 표면에서 심해로 침몰시키는 것으로 알려져 있습니다. 해양 강설량. 자연 학자이자 작가 인 레이첼 카슨은“지구상에서 가장 굉장한 강설량. "
이 탄소 중 일부는 해양 생물에 의해 소비되며 일부는 화학적으로 분해됩니다. 그것의 대부분은 심해로 옮겨져 수백에서 수천 년 동안 머물 수 있습니다. 심해가 너무 많은 탄소를 저장하지 않았다면 지구는 오늘날보다 더 따뜻할 것입니다.
최근 연구에서 저는 미국, 호주 및 캐나다의 동료들과 함께 생물학적 펌프가 얼마나 효율적으로 탄소를 포집하는지 이 해양 강설량의 일부로 이 질문에 대한 과거의 노력은 종종 450 피트 (150 미터)와 같은 설정된 기준 수심에서 해양 강설량을 측정했습니다. 대조적으로, 우리는 공감대. 이것은 광합성이 일어나기에 충분한 빛이 침투하는 표면에 가까운 바다 층입니다.
플랑크톤의 존재를 나타내는 엽록소 센서를 사용하여 공감대가 얼마나 깊게 확장되는지 더 정확하게 설명했습니다. 이 접근법은 햇볕에 쬐인 지역이 다른 지역보다 바다의 일부 지역에서 더 먼 곳으로 확장됨을 보여주었습니다. 이 새로운 정보를 고려하여, 생물학적 펌프는 이전에 생각했던 것보다 XNUMX 배 더 많은 열 포집 탄소를 지표 해양으로부터 운반합니다.
최근의 연구에 따르면 과학자들은 해양 생물 펌프가 탄소를 지표면에서 심해로 얼마나 효율적으로 이동시키는지를 과소 평가했습니다.
중요한 이유
생물학적 펌프 현상은 전체 바다에서 발생합니다. 이는 효율성의 작은 변화조차도 대기 이산화탄소 수준과 결과적으로 지구 기후를 크게 변화시킬 수 있음을 의미합니다.
또한, 빛의 침투력은 대양의 지역과 계절에 따라 다릅니다. 해양 과학자들이 더 나은 지구 기후 모델에 생물학적 과정을 통합 할 수 있도록 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.
우리는 또한 지구상에서 가장 큰 동물 이동과 관련된 또 다른 해양 현상을 고려했습니다. 그것은 ~라고 불린다 디엘 수직 이동전세계에서 발생합니다. 24 시간마다 거대한 플랑크톤과 물고기가 황혼의 지역에서 상승하여 밤에 수면에서 먹이를 먹고 낮에는 어두운 물로 내려갑니다.
과학자들은이 과정이 많은 탄소를 지표면에서 더 깊은 물로 이동 시킨다고 생각합니다. 우리의 연구에 따르면 이러한 일일 이동에 의해 운반되는 탄소의 양은 빛이 사라지는 동일한 경계에서 측정되어야하므로 과학자들은 해양 강설량과 활성 이동을 직접 비교할 수 있습니다.
바다의 식물 플랑크톤은 광합성되면서 이산화탄소를 소비합니다. 그들이 먹거나 분해 될 때, 그들이 함유 한 탄소 중 일부는 생물학적 펌프라고하는 과정을 통해 해저로 떨어집니다. 미국 JGOFS
어떻게했는지
이 연구에서는 생물학적 펌프에 대한 이전 연구를 검토했습니다. 결과를 비교하기 위해 먼저 햇볕에 쬐인 지역이 얼마나 깊게 확장되었는지 확인했습니다. 우리는 더 이상 엽록소 색소를보기에 너무 어두워지는 깊이에서이 경계를 발견했으며, 이는 해양 식물성 플랑크톤 층의 존재를 나타냅니다. 연구 전반에 걸쳐서, 그 깊이는 100에서 550 피트 (30에서 170 미터) 사이에서 변했습니다.
다음으로, 우리는이 연구에서 더 많은 유기 탄소가 더 깊은 물에 침수되는 정도를 측정하고, 황혼 지역으로 더 깊이 330 피트 (100 미터) 떨어진 입자에 남아있는 양을 측정했습니다. 많은 생물 이 깊은 물에서 살고 먹이를물고기, 오징어, 벌레 및 해파리를 포함하여. 그들 중 일부는 침몰하는 탄소 입자를 소비하여 해양 강설량을 줄입니다.
이 두 수치를 비교하면 생물학적 펌프가 탄소를 심해로 얼마나 효율적으로 이동 시켰는지 추정 할 수 있습니다. 우리가 검토 한 연구는 광범위한 가치를 산출했습니다. 전반적으로, 우리는 넓은 범위의 광 침투 깊이를 고려하지 않은 이전의 연구보다 생물학적 펌프가 두 배의 탄소를 포획하고 있다고 계산했습니다. 지역 패턴도 변했다 : 광 투과율이 얕은 지역은 광 투과율이 더 높은 지역보다 탄소 제거율이 더 높았다.
대양의 황혼 지대는 지구의 모든 어업이 합쳐진 것보다 더 많은 생명을 보유 할 수 있으며, 최대 1 백만 개의 발견되지 않은 종입니다.
아직도 알려지지 않은 것
우리의 연구에 따르면 과학자들은 유기 탄소 생산 및 손실에 대한 해양의 수직 경계를 정의하기 위해보다 체계적인 접근 방식을 사용해야합니다. 이 발견은 국제 해양 공동체가 점점 더 나은 연구 생물학적 탄소 펌프와 해양 황혼 지역.
국가가 다음을 시도하면 황혼 지대에 심각한 영향을 줄 수 있습니다. 새로운 수중 어업 개발, 미네랄을 위해 해저를 채굴하다 또는 그것을 폐기물 덤핑 장. 과학자들은 Twilight Zone Ocean Network의 공동 탐사 (Joint Exploration of the Twilight Zone Ocean Network)라는 공동 노력을하고 있거나 제트연구 우선 순위를 설정하고, 새로운 기술을 홍보하고, 황혼 지역 연구를보다 잘 조율하기 위해.
이러한 연구를 비교하기 위해 연구자들은 공통적 인 측정 항목이 필요합니다. 생물학적 탄소 펌프의 경우,이 탄소의 흐름이 얼마나 큰지, 장기 저장을 위해 더 깊은 물로 얼마나 효율적으로 전달되는지 이해해야합니다. 이러한 과정은 지구의 온실 가스 배출 증가와 지구 온난화에 대한 지구의 반응에 영향을 미칩니다.
저자에 관하여
Ken Buesseler, 선임 과학자, 우즈 홀 해양 연구소
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