تلعب المحيطات دورا كبيرا في دورة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ويُعد تحديد كمية الكربون المحبوسة فيه أمرا بالغ الأهمية لفهم تغير مناخ الأرض. ومع ذلك، فإن قياس ومراقبة العمليات المحيطية على نطاق واسع يمثل تحديا للعلماء.
وطور باحثو معهد أبحاث المحيطات والغلاف الجوي (MBARI) وعلماء من جامعة ولاية فلوريدا طريقة جديدة لتحليل بيانات الأقمار الصناعية للتنبؤ بشكل أفضل بكميات الكربون نشرت في مجلة "رسائل البحوث الجيوفيزيائية" (Geophysical Research Letters).
واعتمد الباحثون على مجموعة من التقنيات المتقدمة في موقع أبحاث قبالة سواحل وسط كاليفورنيا، لمراقبة قاع البحر العميق. وقد ساعدت البيانات الوفيرة من هذا المرصد طويل الأمد الباحثين على فهم كيفية انتقال الكربون من السطح إلى أعماق البحار.
ويمكن لتيارات المحيطات أن تحمل العوالق النباتية مئات الكيلومترات بعيدا عن الشاطئ، وتستهلك الكائنات البحرية تلك العوالق ناقلة الكربون عبر الشبكة الغذائية كغذاء ونفايات.
وإلى القعر تهوي العوالق النباتية الميتة والنفايات الغنية بالكربون في الأعماق، كجزء من مضخة بيولوجية قادرة على حبس الكربون في أعماق البحار لآلاف السنين.
إعلان
واعتمد الفريق نموذجا مستمدا من الأقمار الصناعية، يرسم خريطة لتعاقب العوالق وانبعاثها إلى الدورة المحيطية السطحية بعد ارتفاع مياه المحيطات الساحلية، وصُمم النموذج في البداية لتتبع البؤر الحيوية الساخنة حيث تتجمع الكائنات البحرية.
وبدلا من الاعتماد على بيانات لون المحيط لتقدير انبعاثات الكربون، يُدمج هذا النهج الجديد دور العوالق الحيوانية، ودرجة ازدهارها بفعل التيارات المحيطية. وقد حققت هذه الطريقة أداء جيدا كنماذج تعتمد على لون المحيط أو الرصد طويل الأمد للكربون المتساقط على قاع البحر العميق.
ويُظهر نجاح هذا الطريقة إمكانية تمثيل تصدير الكربون تمثيلا جيدا من الفضاء دون الحاجة إلى لون المحيط، وذلك باستخدام نموذج العوالق ومسارات التيارات المحيطية الملتقطة بالأقمار الصناعية.
وتُقدم هذه النتائج رؤى جديدة عن العوامل التي تتحكم في تصدير الكربون، وكيفية تمثيله من الفضاء، وأنماطه المكانية والزمانية في منطقة محيطية خصبة.
وتؤثر شبكة معقدة من العوامل الفيزيائية والبيولوجية على دورة الكربون في المحيطات. ويُظهر استخدام بيانات الأقمار الصناعية عن الرياح والتيارات إمكانات واعدة لتقدير انبعاثات الكربون في المحيطات، مما يوفر منظورا مكملا للنماذج التي تستخدم لون المحيط المرئي من الفضاء.
ويعتبر المحيط وكائناته الحية جزءا أساسيا من دورة الكربون على الأرض. إذ يذوب ثاني أكسيد الكربون في المحيط، وتحوله الكائنات البحرية إلى مواد عضوية تغوص لاحقا في الأعماق، ويمكن لذلك أن يحبس الكربون من الغلاف الجوي في أعماق المحيط، وهي عملية تُعرف باسم "تصدير الكربون".
وتُحوّل العوالق النباتية الدقيقة الشبيهة بالنباتات في المياه السطحية للمحيط ثاني أكسيد الكربون إلى كربون عضوي عبر عملية التمثيل الضوئي. ويمكن للعلماء استخدام بيانات ألوان المحيطات الملتقطة عبر الأقمار الصناعية لتقدير إنتاجية العوالق النباتية.
إعلان
وبما أن القياسات المباشرة لانبعاثات الكربون نادرة، لذا اضطر العلماء إلى الاعتماد على النماذج وبيانات الأقمار الصناعية لفهم الأنماط واسعة النطاق في العلاقة بين المحيط والكربون.
وقالت مونيك ميسي، كبيرة الباحثين وقائدة فريق تكامل البيانات وعلم المحيطات متعدد التخصصات في معهد أبحاث المحيطات في ماريلاند: "نحن بحاجة ماسة إلى أدوات لرصد العلاقة بين المحيط والكربون على نطاق عالمي. وبالاستفادة من مجموعات متنوعة من البيانات، حددنا مسارا جديدا للمضي قدما لتحسين تقديرات انبعاثات الكربون من الفضاء".
وتعتبر المحيطات "رئة الكوكب"، إذ تنتج 50% من الأكسجين الذي نحتاجه، وتمتص 25% من جميع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وتلتقط 90% من الحرارة الإضافية الناتجة عن هذه الانبعاثات، وهي بذلك تعد حاجز ا حيويا ضد آثار تغير المناخ.
أخبار متعلقة :