Течії Атлантичного океану зменшують концентрацію СО2

Відомо, що океан є важливим карбоновими акумулятором, здатним фіксувати біля 30% CO2, який накопичується переважно внаслідок діяльності людини. Вперше стало зрозуміло роль 2 фундаментальних процесів, що беруть участь у вуглецевому циклі океанів.

Океан поглинає вуглець за допомогою двох основних механізмів: біологічної та фізичної асиміляції , остання з яких пов’язана з циркуляцією водних мас. Команда дослідників з CNRS, IRD, Національного музею природної історії Франції, UPMC та UBO*  спромоглася кількісно визначити роль цих процесів у водній екосистемі Атлантичного океану. Всупереч очікуванням, фізична асиміляція виявилась приблизно у 100 разів потужнішою за біологічну . Тобто переважно циркуляція водних мас зменшує концентрацію карбонових сполук в Атлантичному океані. Результати опубліковано в «Журналі геофізичних досліджень».

Відомо, що в земній біосфері океан є важливим карбоновими акумулятором, здатним фіксувати біля 30% CO2, що накопичується переважно внаслідок діяльності людини. Багато досліджень було проведено з метою визначення природних механізмів даного процесу. По перше, це біологічна асиміляція : вуглекислий газ, спершу, розчиняється у воді завдяки процесам фотосинтезу за участі фітопланктону та автотрофних мікроорганізмів верхнього водного шару океану. Потім карбон акумулюється трофічними ланцюгами: фітопланктон поїдається зоопланктоном, останнього споживають більші за розмірами гідробіонти (водні організми) і так далі... Врешті деяка частина карбонових сполук занурюється на дно та закінчує свій цикл у вигляді відкладень на дні океанів. Ця біологічна система особливо активна під час щорічного цвітіння води в Атлантичному океані. Поряд з тим існують фізичні механізми регуляції вмісту двоокису вуглецю: під дією сил тяжіння розчинений карбон переміщується з верхніх шарів углиб, що запобігає його потраплянню в атмосферу.

На підставі даних, зібраних під час програми POMME** в Атлантичному океані, вперше було зроблено чіткі розрахунки адсорбції карбону внаслідок біологічних та фізичних процесів. Науковцям вдалося дослідити кількісне співвідношення двох механізмів. Несподівано результати показали відношення біологічної асиміляції до фізичної - 1:100 відповідно. Отже, акумулювання карбону в океані за фізичним механізмом в 100 разів ефективніше! Переміщення ж з поверхневих шарів водних мас в Атлантичному океані відбувається навіть до глибини 200-400 метрів.

Таким чином, вперше була кількісно визначена роль фізичного механізму асиміляції на прикладі Атлантичного океану. Разом з тим постають не менш актуальні питання: як довго триває сам процес переміщення водних мас з вищих шарів у нижчі до зворотнього процесу? Чи зберігається дана пропорція між біологічною асиміляцією та фізичною для інших океанічних систем планети? І останнє, але не менш важливе: як ці механізми будуть розвиватися зі зміною клімату, та чи в однаковій мірі ?

* CNRS - Національний центр наукових досліджень (Франція)
IRD - Інститут досліджень з метою розвитку (Франція)
UPMC - Університет П'єра та Марії Кюрі (Франція)
UBO - Університет Західної Бретані (Брест, Франція)

**POMME - Багатопрофільна мезомасштабна програма океану