Une étude confirme que l’océan Austral absorbe du carbone – une source importante d’émissions de gaz à effet de serre

3 janvier – 15 août 2012

Les eaux entourant l’Antarctique absorbent plus de carbone de l’atmosphère qu’elles n’en libèrent et constituent un puissant puits de carbone et un important tampon pour les émissions de gaz à effet de serre.

De nouvelles observations d’avions de recherche indiquent que l’océan Austral absorbe plus de carbone de l’atmosphère qu’il n’en libère, confirmant qu’il s’agit d’un puissant puits de carbone et d’un important tampon contre les effets des émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine. Des recherches et des modélisations antérieures laissaient les chercheurs incertains de la quantité de dioxyde de carbone (CO) dans l’atmosphère₂) est absorbée par les eaux froides qui circulent autour de l’Antarctique.

dans un Nasa-Support L’étude a été publiée dans un La science En décembre 2021, les scientifiques ont utilisé des observations aériennes du dioxyde de carbone atmosphérique « pour montrer que le flux net annuel de carbone dans l’océan au sud de 45°S est substantiel, avec une absorption plus forte en été et moins de dégazage en hiver que ce qu’indiquent les observations récentes ». Ils ont découvert que l’eau de la région absorbe environ 0,53 pétagramme (530 millions de tonnes métriques) de carbone de plus qu’elle n’en libère chaque année.

« Les mesures aéroportées montrent une diminution du CO2 dans la basse atmosphère au-dessus de la surface de l’océan Austral en été, ce qui indique une absorption de carbone par l’océan », a expliqué Matthew Long, auteur principal de l’étude et scientifique au National Center for Atmospheric Research (NCAR). ). Les observations d’avions de 2009 à 2018 ont été recueillies au cours de trois essais sur le terrain, dont la mission de tomographie atmosphérique (ATom) de la NASA en 2016.

L’animation et l’image fixe sur cette page montrent les régions où le dioxyde de carbone (en bleu) a été absorbé et émis (en rouge) par l’océan mondial en 2012. (Faites défiler jusqu’à 1:00 pour vous concentrer sur l’hémisphère sud.) Les données proviennent de ECCO – Modèle universel de biochimie océanique de Darwin. La recherche a été financée par la National Science Foundation, la NASA et la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Lorsque les émissions de dioxyde de carbone d’origine humaine pénètrent dans l’atmosphère, l’océan absorbe une partie du gaz, un processus qui peut légèrement ralentir l’accumulation de carbone dans l’atmosphère et augmenter la température mondiale associée. Cela est dû en partie à en hausse d’eau froide des profondeurs de l’océan. Une fois à la surface, l’eau froide et riche en nutriments absorbe le dioxyde de carbone₂ de l’atmosphère – généralement à l’aide d’organismes photosynthétiques appelés phytoplancton– avant de retomber.

Les modèles informatiques indiquent que 40 pour cent du dioxyde de carbone produit par les humains est₂ Dans les océans du monde entier, il était à l’origine aspiré de l’atmosphère dans l’océan Austral, ce qui en fait l’un des puits de carbone les plus importants de notre planète. Mais mesurer le flux ou l’échange de dioxyde de carbone₂ De l’air à la mer, c’était un défi.

Plusieurs études antérieures sur les flux de carbone dans l’océan Austral reposaient fortement sur des mesures de l’acidité des océans – qui augmente lorsque l’eau de mer absorbe le dioxyde de carbone.₂– Prises par des engins flottants et dérivants. La nouvelle recherche a utilisé des avions pour mesurer les changements dans la concentration de dioxyde de carbone₂ dans l’atmosphère au-dessus de l’océan.

« Vous ne pouvez pas tromper l’atmosphère », a déclaré Long. « Bien que les mesures de la surface de l’océan et de la terre soient importantes, elles sont trop rares pour fournir une image fiable des flux de carbone dans l’atmosphère et la mer. Cependant, l’atmosphère peut incorporer des flux sur de vastes zones. »

Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé les mesures aéroportées de trois essais sur le terrain : Atom, HIPPO et ORCAS. Collectivement, les expériences sur le terrain ont capturé une série d’instantanés (ou d’aperçus) du changement vertical du dioxyde de carbone à différentes altitudes de l’atmosphère et à différentes saisons. Par exemple, lors de la campagne ORCAS début 2016, les scientifiques ont observé une diminution du dioxyde de carbone₂ concentrations pendant l’atterrissage et a également détecté une turbulence intense près de la surface de l’océan, indiquant un échange de gaz. De telles caractéristiques, ainsi que plusieurs modèles atmosphériques, ont aidé l’équipe à mieux estimer le flux de carbone.

Vidéo du Science Visualization Studio de la NASA et données du modèle ECCO-Darwin Global Ocean Biochemistry.