Nieuw onderzoek onthult dat temperaturen in de diepzee meer fluctueren dan wetenschappers eerder dachten en een opwarmingstrend is nu detecteerbaar op de bodem van de oceaan.

In een nieuwe studie in het tijdschrift van AGU Geofysische onderzoeksbrieven , onderzoekers analyseerden een decennium van temperatuurregistraties per uur van ligplaatsen verankerd op vier diepten in het Argentijnse bekken van de Atlantische Oceaan voor de kust van Uruguay. De diepten vertegenwoordigen een bereik rond de gemiddelde oceaandiepte van 3, 682 meter (12, 080 voet), met de ondiepste op 1, 360 meter (4, 460 voet) en de diepste op 4, 757 meter (15, 600 voet).

Ze ontdekten dat alle locaties tussen 2009 en 2019 een opwarmingstrend van 0,02 tot 0,04 graden Celsius per decennium vertoonden - een significante opwarmingstrend in de diepzee waar temperatuurschommelingen doorgaans worden gemeten in duizendsten van een graad. Volgens de auteurs van de studie, deze toename is in overeenstemming met de opwarmingstrends in de ondiepe oceaan in verband met antropogene klimaatverandering, maar er is meer onderzoek nodig om te begrijpen wat de stijgende temperaturen in de diepe oceaan veroorzaakt.

"In de afgelopen jaren iedereen nam aan dat de diepe oceaan rustig was. Er was geen beweging. Er waren geen veranderingen, " zei Chris Meinen, een oceanograaf bij het NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory en hoofdauteur van de nieuwe studie. "Maar elke keer dat we gaan kijken, ontdekken we dat de oceaan complexer is dan we dachten."

De uitdaging om de diepte te meten

Onderzoekers volgen vandaag de top 2, 000 meter (6, 560 voet) van de oceaan dichterbij dan ooit tevoren, grotendeels te danken aan een internationaal programma genaamd Global Ocean Observing System. Apparaten genaamd Argo drijft die zinken en stijgen in de bovenste oceaan, meedobberend in zeestromingen, bieden een rijke schat aan continue gegevens over temperatuur en zoutgehalte.

De diepe zee, echter, is notoir moeilijk toegankelijk en duur om te studeren. Wetenschappers nemen de temperatuur meestal op met schepen die slechts eens in de tien jaar een instrument naar de zeebodem laten zakken. Dit betekent dat het begrip van wetenschappers van de dagelijkse veranderingen in de onderste helft van de oceaan ver achterblijft bij hun kennis van het oppervlak.

Meinen maakt deel uit van een team bij NOAA dat een zeldzaam langetermijnonderzoek uitvoert op de bodem van de oceaan, maar tot voor kort, het team dacht dat de vier apparaten die ze hadden afgemeerd op de bodem van het Argentijnse bekken, gewoon informatie verzamelden over oceaanstromingen. Toen zag Meinen een onderzoek van de Universiteit van Rhode Island waarin een kenmerk van het apparaat werd getoond waarvan hij zich totaal niet bewust was. Er was een temperatuursensor ingebouwd in de druksensor van het instrument die werd gebruikt om stromen te bestuderen en die incidenteel temperatuurgegevens verzamelde gedurende het hele onderzoek. Het enige wat ze moesten doen was de gegevens analyseren die ze al hadden.

"Dus we gingen terug en we kalibreerden al onze uurgegevens van deze instrumenten en stelden samen wat in wezen een continu 10-jarig uurlijks record is van temperatuur op één meter van de zeebodem, ' zei Meinen.

Dynamische diepten

De onderzoekers vonden op de twee ondiepere diepten van 1, 360 en 3, 535 meter (4, 460 voet en 11, 600 voet), de temperaturen schommelden ruwweg maandelijks met tot een graad Celsius. Op diepten onder de 4, 500 meter (14, 760 voet), temperatuurschommelingen waren kleiner, maar veranderingen volgden een jaarlijks patroon, wat aangeeft dat seizoenen nog steeds een meetbare impact hebben ver onder het oceaanoppervlak. De gemiddelde temperatuur op alle vier de locaties steeg in de loop van het decennium, maar de toename van ongeveer 0,02 graden Celsius per decennium was alleen statistisch significant op diepten van meer dan 4, 500 meter.

Volgens de auteurs, deze resultaten tonen aan dat wetenschappers de temperatuur van de diepe oceaan minstens één keer per jaar moeten meten om rekening te houden met deze fluctuaties en om betekenisvolle langetermijntrends op te pikken. Ondertussen, anderen over de hele wereld die dezelfde ligplaatsen hebben gebruikt om diepzee-oceaanstromingen te bestuderen, zouden hun eigen gegevens kunnen analyseren en de temperatuurtrends van andere oceaanbekkens kunnen vergelijken.

"Er zijn een aantal onderzoeken over de hele wereld waar dit soort gegevens zijn verzameld, maar er is nooit naar gekeken, " Zei Meinen. "Ik hoop dat dit zal leiden tot een heranalyse van een aantal van deze historische datasets om te zien wat we kunnen zeggen over de variabiliteit van de temperatuur in de diepe oceaan."

Een beter begrip van de temperatuur in de diepzee zou implicaties kunnen hebben die verder reiken dan de oceaan. Omdat de oceanen van de wereld zoveel warmte absorberen, leren over de temperatuurtrends van de oceaan kan onderzoekers ook helpen om temperatuurschommelingen in de atmosfeer beter te begrijpen.

"We proberen een beter Global Ocean Observing System te bouwen, zodat we in de toekomst we kunnen betere weersvoorspellingen doen, "Zei Meinen. "Op dit moment kunnen we geen echt nauwkeurige seizoensvoorspellingen geven, maar hopelijk naarmate we betere voorspellende mogelijkheden krijgen, dan kunnen we tegen boeren in het Midwesten zeggen dat het een natte lente wordt en dat je je gewassen dienovereenkomstig kunt planten."