Южный океан, представляющий собой совокупность окружающих Антарктиду южных частей Тихого, Атлантического и Индийского океанов, является одним из крупнейших абсорберов углекислого газа: на его долю приходится около 40% глобального поглощения CO2. Однако оценка факторов, влияющих на поглотительную способность Южного океана, затруднена из-за сложности проведения экспедиционных исследований в этом регионе. Восполнить этот пробел попытались ученые из Морского гидрофизического института РАН, которые с помощью научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш» совершили рейс в Атлантический сектор Южного океана, посетив пролив Брансфилда, бассейн Пауэлла, а также моря Уэдделла и Скотия.
Исследование должно было ответить на вопрос, как биологические и физические процессы воздействуют на парциальное давление углекислого газа (рСО₂), которое определяет скорость обмена СО₂ между атмосферой и морской водой. «Под биологическими процессами мы подразумеваем прежде всего фотосинтез и разрушение биомассы водорослей, в то время как под физическими — процессы перемещения и смешения водных масс. В данной работе мы анализировали соотношения концентрации кислорода и рСО₂, что позволило сделать вывод о приоритетности вклада биологической составляющей или физической в содержание СО₂», – цитирует Минобрнауки кандидата географических наук Наталью Орехову.
Ученые в ходе исследования выявили несколько закономерностей. Так, уровень насыщения воды углекислым газом зависит от скорости разложения органического вещества; об этом свидетельствовала серия экспериментов в проливе Брансфилда, где атмосфера была насыщена углекислым газом в меньшей степени, чем вода, которые были «недонасыщены» кислородом. В свою очередь, в морях Уэдделла и Скотия процесс фотосинтеза преобладал над окислением органического вещества, что приводило к снижению концентрации CO2 и повышению насыщенности воды кислородом.
В результате в проливе Брансфилда вода была источником углекислого газа для атмосферы, тогда как в морях Уэдделла и Скотия уже атмосфера была источником CO2 для воды. Эти наблюдения дали понять, что поглотительная способность Южного океана обратно пропорциональна скорости разложения органического вещества.
Ежегодно в атмосфере остается 5 млрд т диоксида углерода, которые невозможно быстро поглотить с помощью земной растительности или мирового океана. Об этом в интервью для ассоциации «Глобальная энергия» заявлял лауреат одноименной премии Сергей Алексеенко. «Так, углекислый газ в глубинных слоях океана связывается в карбонат кальция, однако этот процесс занимает сотни и даже тысячи лет, то есть, опять включается временной масштаб», – подчеркивал он.
