Ocean to nie tylko rozległa przestrzeń wody – to także jeden z najważniejszych mechanizmów regulujących klimat Ziemi. Głęboko pod powierzchnią zachodzi proces, który dla większości z nas jest niewidoczny, a odgrywa kluczową rolę w ograniczaniu zmian klimatycznych. Mowa o biologicznej pompie węglowej: naturalnym systemie, dzięki któremu oceany pobierają dwutlenek węgla z atmosfery i magazynują go na setki lat głęboko pod powierzchnią.
W centrum tego procesu znajduje się zjawisko nazywane „morskim śniegiem”.
Warto przeczytać:
Biologiczna pompa węglowa – jak ocean magazynuje dwutlenek węgla?
Wszystko zaczyna się od mikroskopijnych roślin – fitoplanktonu. To one, wykorzystując energię słoneczną, pochłaniają CO₂ z atmosfery i przekształcają go w materię organiczną. Następnie, kiedy fitoplankton i inne organizmy obumierają lub są zjadane, ich szczątki zaczynają powoli opadać w głąb oceanu. Ten opadający „morski śnieg” – drobiny bogate w węgiel – to główny sposób, w jaki ocean transportuje i magazynuje dwutlenek węgla z dala od atmosfery. Bez tego naturalnego mechanizmu stężenie CO₂ w powietrzu byłoby nawet o połowę wyższe.
FluxCAM, autonomiczne roboty i sensory
Aby zrozumieć, jak skutecznie oceany radzą sobie z pobieraniem i magazynowaniem dwutlenku węgla, naukowcy coraz częściej sięgają po zaawansowane technologie. W ramach projektu ReBELS prowadzonego przez brytyjskie Narodowe Centrum Oceanografii (NOC), w Morzu Labradorskim rozmieszczono nowoczesne urządzenia:
- FluxCAM – nowatorski system kamer, który rejestruje opadanie cząstek morskiego śniegu o różnych rozmiarach na głębokościach 100 i 300 metrów.
- boje dryfujące z zaawansowanymi czujnikami,
- autonomiczne pojazdy podwodne, które przez kilka miesięcy zbierają dane o warunkach wodnych i przepływie węgla.
Najczęściej czytane:
Zastosowanie tych narzędzi pozwala nie tylko śledzić ruchy cząstek węgla, ale także zrozumieć, jak głębokie prądy i zjawiska konwekcyjne wpływają na długoterminowe magazynowanie dwutlenku węgla.
Jak działa nowy system?
Sercem projektu są kamery FluxCAM, które naukowcy zamontowali na linie cumowniczej o długości 3300 metrów między Nową Fundlandią a Grenlandią. FluxCAM rejestruje, z jaką prędkością i na jakich głębokościach opadają cząstki morskiego śniegu. Dodatkowo specjalnie zaprogramowana boja wykonuje częstsze i bardziej zróżnicowane pomiary niż standardowe urządzenia, a pułapka optyczna na jej pokładzie mierzy stężenie cząstek węgla na określonej głębokości. Jeden z autonomicznych pojazdów podwodnych stale patroluje okolice liny cumowniczej, podczas gdy drugi śledzi dryfującą boję, dostarczając wysokorozdzielczych danych o dynamice cząstek, cyrkulacji wody i aktywności biologicznej.
Integracja danych i nowe możliwości
Jak podkreślają naukowcy, połączenie danych z różnych platform – stałych sensorów, dryfujących urządzeń i mobilnych robotów – pozwala na uzyskanie pełniejszego obrazu tego, jak węgiel przemieszcza się i jest magazynowany w oceanie. Dr Louis Clement z NOC zwraca uwagę, że tylko dzięki takiej integracji można zrozumieć, jak zmieniają się warunki w różnych częściach Morza Labradorskiego i jak wpływają one na efektywność biologicznej pompy węglowej.
Biologiczna pompa węglowa – klucz do przyszłości klimatu
ReBELS to czteroletni program finansowany przez brytyjską Radę ds. Środowiska Naturalnego, który ma szansę zmienić nasze rozumienie roli oceanów w regulacji klimatu. Dzięki nowoczesnym robotom i kamerom naukowcy mogą precyzyjnie mierzyć, ile dwutlenku węgla trafia do głębokich warstw oceanu i jak długo tam pozostaje. To wiedza kluczowa dla modeli klimatycznych i prognozowania przyszłości naszej planety.
