То, что идет вниз, должно подняться.
Все больше и больше ученые соглашаются с тем, что эта вода, движущаяся вертикально в океане, действует как лифт, способный переносить легкие частицы с поверхности на дно, в том числе частицы, которые в противном случае были бы слишком легкими, чтобы утонуть самостоятельно.
Эти маленькие частицы содержат меньше углерода, чем крупные, эти частицы гораздо многочисленны и поэтому могут сильно, перенести углерод с поверхности на глубину.
Это поколебало наше понимание как океан регулирует количество углекислого газа в атмосфере и нашу способность предсказать, как он реагирует на постоянно увеличивающееся накопление углекислого газа в атмосфере.
Эти вертикальные лифты позволяют предположить, что мы недооценивали, сколько углекислого газа эти ранее игнорировавшиеся мелкие частицы способствуют удалению углерода из атмосферы и секвестированию его в глубинных слоях океана.
Чтобы улучшить понимание этого явления, нам требуется ответить на массу оставшихся без ответа вопросов.
- Как и где эти лифты формируются в океане?
- Что происходит с частицами, когда они движутся вниз?
- Как скоро этим вертикальным лифтам нужно, идти, чтобы даже микро частицы делали это на дне, прежде чем они разложатся биодеструкцией?
- Можем ли мы количественно определить, насколько больше поглощается углерода, когда эти вертикальные лифты присутствуют, по сравнению с тем, когда они отсутствуют?
Именно здесь все становится еще сложнее.
В океане то, что идет вниз, то всплывёт вверх—это означает, что если какая-то вода спускается на лифте, то какое-то равное количество воды должно подняться на другой подъёмник, чтобы компенсировать это.
И эти подъёмники будут содержать трудно различимую смесь больших и меньших частиц.
Теперь у нас два конкурирующих механизма связывания углерода: когда эти вертикальные океанические лифты отсутствуют, макро частицы (разреженные, но с высоким содержанием углерода) все погружаются на дно, а микро частицы (гораздо многочисленные, но с низким содержанием углерода) все биодеградируются и никогда не попадают в глубокий океан.
В местах, где лифты интенсивны, гораздо больше маленьких частиц отправляются в глубокий океан, но некоторые по больше частицы отправляются обратно вверх, поэтому меньше делают это внизу.
- Так что же это за чистый эффект?
- Правда ли эти подъёмники увеличивают копулятивное количество углерода, экспортируемого на дно?
- И, самое главное, как мы можем это выяснить?
Проблемы в области наблюдений.
Поскольку вертикальные течения одновременно локализованы и недолговечны, их трудно наблюдать непосредственно в океане.
Это колоссальная проблема для измерения и оценки размеров и распределения всех частиц в воде.
Недавно НАСА организовало впечатляющую экспедицию для проведения полевых наблюдений за тонущими частицами и попыталось соотнести их со спутниковыми наблюдениями за поверхностью океана.
Для нас есть три первостепенных вопроса::
Когда, где и почему в океане возникают большие вертикальные течения?
Как они взаимодействуют с частицами всех размеров в океане?
Усиливают ли вертикальные течения или уменьшают количество углерода, державшего в глубоких частях океана?
Предварительные результаты показали, что горизонтальные и вертикальные океанские течения тесно связаны.
В регионах, где горизонтальные течения сильны, то у воды тенденция становиться неустойчивой, создавая завихрения вращающихся вод на периферии течений.
Эти вихри, вращаясь вниз в виде подводных ураганов, создают вертикальные течения в океане.
Подумайте о закрученной воде, которая появляется над сливным отверстием в вашей ванне.
Одна компьютерная модель воссоздала эти завихрения. Затем добавили частицы, чтобы посмотреть, что происходит.
ЭВМ моделирование показало, что вертикальные течения правда очень плодотворны для экспорта микро частиц на дно.
Они ещё транспортировали массу крошечных частиц вниз, но и перемещали их гораздо быстрее, чем мы ожидали.
Будет ли этот возросший экспорт микро частиц на глубину больший чистый эффект после учета всплытия крупных частиц? Мы ещё активно работаем над этими проблемами и вопросами, чтобы решить их.
Эти идеи, если они подтвердятся, сильно изменят понимание роли океана в регулировании содержания углекислого газа в атмосфере.
Скорее всего, мы его недооценивали. За последние десятилетия мы получили понимание океанического легкого в дыхательной схеме Земли.
Теперь внимание обязательно сосредоточить на уровне "океанических альвеол" - тех небольших объектов, которые вполне могли бы играть фундаментальную и до сих пор не замеченную роль в климатической установке