Пролит новый свет на живой углеродный насос океана

Фитопланктон играет решающую роль в биологии океана и климата. Понимание природных процессов, которые влияют на первичное производство фитопланктона, и того, как они меняются при нагревании планеты, жизненно важно. Новое исследование, использующее данные Инициативы по изменению климата Европейского космического агентства, дало 20-летний временной ряд мирового первичного производства в океанах, проливая новый свет на живой углеродный насос океана.

Фитопланктон, микроскопические, свободно плавающие растения в водных системах, играют важную роль в глобальном круговороте углерода, поглощая углекислый газ в масштабе, эквивалентном земным растениям. Первичная продукция – это экологический термин, используемый для описания синтеза органического материала из углекислого газа и воды в присутствии солнечного света посредством фотосинтеза.

Даже небольшие изменения в первичной продуктивности могут повлиять на концентрации углекислого газа, а также на биоразнообразие и рыболовство.

Поскольку поверхности океана нагреваются в ответ на увеличение атмосферных парниковых газов, продуктивность фитопланктона необходимо будет контролировать как последовательно, так и систематически. Хотя измерения необходимы для изучения продуктивности, спутниковые данные имеют основополагающее значение для обеспечения общего представления о фитопланктоне и его роли и реагировании на изменение климата.

В недавней статье, опубликованной в журнале Дистанционное зондирование, ученые использовали данные Инициативы по изменению цвета океана для изучения долгосрочных моделей первичного производства и его межгодовой изменчивости. Сочетая долгосрочные спутниковые данные с измерениями на местах, они оценили глобальную годовую первичную продуктивность за 1998–2018 годы.

Изменения в первичном производстве менялись от места к месту, от сезона к сезону и год за годом. Они обнаружили, что глобальное годовое первичное производство варьировалось от 38 до 42 гигатонн углерода в год. Они также наблюдали несколько региональных различий, с высокой добычей в прибрежных районах и низкой добычей в открытых океанах.

В документе также подчеркивается, что уровни продуктивности фитопланктона увеличиваются и уменьшаются, совпадая с основными процессами системы Земли, такими как Эль-Ниньо, диполь Индийского океана и колебания в Северной Атлантике.

Гемма Калк из Плимутской морской лаборатории и ведущий автор статьи комментирует: “Все понимают, почему тропические леса и деревья важны – они легкие Земли, поглощающие углекислый газ из атмосферы. Что упускается из виду, так это то, что океаны имеют одинаковое значение – каждый второй вдох, который вы делаете, происходит из океанов”.

Возможность наблюдения и количественного определения первичной продукции в долгосрочных масштабах поможет научным и моделирующим сообществам определить влияние изменчивости климата на эти процессы, а также выявить любую остаточную тенденцию, которая сигнализирует об изменении климата.

Соавтор Шубья Сатендрана из Плимутской морской лаборатории и научный руководитель проекта Ocean Color CCI добавляет: “Несмотря на то, что записи данных охватывают 20 лет, важно подождать не менее 30 лет, чтобы иметь возможность определить любую четкую климатическую тенденцию с достаточной уверенностью”.

“Крайне важно, чтобы набор данных о цвете океана в рамках Инициативы по изменению климата расширялся и поддерживался на регулярной основе, с тем чтобы мы имели точные данные о реакции биоты океана на изменения климата. Исходя из этого, мы можем разработать надежные модели, чтобы точно предсказать изменения, чтобы адаптироваться к воздействиям меняющегося мира”.

По материалам Scitechdaily