Jižní oceán jako spolehlivá popelnice skleníkových plynů

Nová data získaná z průzkumných letadel ukazují, že Jižní oceán sehrává výraznou úlohu v pohlcování skleníkových plynů. Z pozorování vyplývá, že jižní vody pohlcují více uhlíku z atmosféry, než kolik ho uvolňují. Z dosavadních výzkumů a modelů nebylo zřejmé, jaká je uhlíková bilance chladných vod obklopujících Antarktidu.

Zmíněná data pocházejí ze studie podporované NASA, která byla publikována v časopise Science v prosinci 2021. Vědci použili letecká pozorování koncentrace CO2 a zjistili, že objem roční výměny uhlíku mezi atmosférou a oceánem jižně od 45° jižní šířky je mohutný, přičemž silnější jsou letní pohlcování než zimní vypouštění. Rozdíl mezi pohlcováním a vypouštěním je přitom větší než naznačovala jiná nedávná pozorování. Vody v této oblasti každoročně absorbují zhruba o 0,53 petagramu (530 milionů metrických tun) uhlíku více, než kolik ho uvolní

S pomocí fytoplanktonu

"Letecká měření ukazují, že v létě dochází k úbytku koncentrace oxidu uhličitého v nižších vrstvách atmosféry nad povrchem Jižního oceánu, což svědčí o pohlcování uhlíku oceánem," vysvětlil hlavní autor studie Matthew Long z Národního centra pro výzkum atmosféry.

Data byla shromážděna v letech 2009 až 2018 během tří terénních experimentů: ATom, HIPPO a ORCAS. Ty zachytily řadu snímků vertikálních změn koncentrace oxidu uhličitého v různých výškách atmosféry a v různých ročních obdobích. Například na začátku roku 2016 vědci v rámci experimentu ORCAS zaznamenali pokles koncentrace CO2 při klesání letadla a také zjistili vysokou turbulenci v blízkosti povrchu oceánu, což naznačuje výměnu plynů.

Jak tato výměna reálně funguje? Částečně se tak děje díky proudění studené vody z hlubin oceánu. Jakmile se chladnější voda bohatá na živiny dostane k hladině, začne absorbovat CO2 z atmosféry - obvykle za pomoci fotosyntetizujících organismů zvaných fytoplankton - a poté opět klesá do hlubin.

Počítačové modely naznačují, že 40 procent antropogenního CO2 ve světových oceánech původně absorbovaly právě vody Jižního oceánu, což z nich činí jeden z nejdůležitějších pohlcovačů uhlíku na naší planetě.

Raději z nadhledu

Měření výměny CO2 mezi vzduchem do mořem je však náročné. Mnoho předchozích studií toku uhlíku v Jižním oceánu se opíralo především o měření kyselosti oceánu prováděná plovoucími přístroji. Kyselost se zvyšuje, když mořská voda absorbuje CO2.

Long však tuto metodu považuje za nedostatečnou. "Atmosféru nelze oklamat," řekl Long. "Měření prováděná z hladiny oceánu či z pevniny jsou sice důležitá, ale nedostatečná na to, aby poskytla spolehlivý obraz o toku uhlíku ze vzduchu do moře. Letecký monitoring atmosféry ale sleduje toky na velkých plochách."