Verwarmend water en zuurstoftekort in de Rode Zee kunnen de stroom van organische koolstof van het oppervlak naar de diepe oceaan vertragen, waar het kan worden opgeslagen. buiten bereik van de atmosfeer. Een KAUST-team heeft een onderwaterrobot gebruikt om de weinig bestudeerde mesopelagische, of "schemering, " zone, op diepten tussen 100 en 1000 meter.

De oceanen absorberen miljarden tonnen koolstofdioxide (CO ₂ ) uit de atmosfeer die elk jaar oplost of wordt omgezet in organische koolstof door planten en fytoplankton in de zonovergoten ondiepten (0-100 m). Het grootste deel van deze organische koolstof wordt weer omgezet in CO ₂ door micro-organismen als het door de mesopelagische zone valt, maar een deel ervan zinkt uiteindelijk in de diepe oceaan, waar het eeuwenlang kan blijven.

Door te begrijpen wat het lot van organische koolstof op verschillende diepten bepaalt, kunnen wetenschappers voorspellen hoe de oceanen atmosferische CO zullen opnemen en opslaan ₂ in de toekomst. Malika Kheireddine en haar team gebruikten een onderwaterrobot die is uitgerust met bio-optische sensoren om de variaties van deeltjesorganisch koolstof (POC) tussen het oppervlak en de bodem van de mesopelagische zone in de noordelijke Rode Zee te meten, waar de zeetemperatuur bijzonder snel stijgt. "De Rode Zee biedt ongeëvenaarde mogelijkheden als natuurlijk laboratorium voor het bestuderen van de impact van klimaatverandering op het lot van organische koolstof, ' zegt Kheiraddine.

Gedurende 2016, het apparaat heeft ook de watertemperatuur gemeten, zoutgehalte, dichtheid en zuurstofconcentraties. "Onze waarnemingen stelden ons in staat om de snelheden te schatten waarmee POC weer wordt omgezet in CO ₂ door mariene micro-organismen, " legt Giorgio Dall'Olmo uit, een co-auteur van het Britse National Center for Earth Observation, "en hoe deze micro-organismen worden beïnvloed door temperatuur en zuurstofniveaus."

In de warme en zuurstofarme wateren van de Rode Zee, de conversie vond voornamelijk plaats in de ondiepste, meest productieve laag van de mesopelagische zone; slechts 10 procent van de POC zonk onder de 350 meter. "De conversieratio's kunnen worden uitgedrukt als een functie van temperatuur en zuurstofconcentratie, " voegt Kheiraddine toe, "wat ons zou kunnen helpen voorspellen hoe klimaatverandering deze tarieven in de toekomst zal beïnvloeden."

Het team was verrast toen ze ontdekten dat meer dan 85 procent van de POC binnen een paar dagen na het betreden van de mesopelagische zone werd afgebroken. terwijl de rest weken tot maanden afdreef voordat ze werden geconsumeerd. Er zijn meerdere drijvende krachten achter de overdracht en transformatie van organische koolstof in tropische zeeën.

"Onderwaterzweefvliegtuigen in de Rode Zee verzamelen continu gegevens die de effecten van fysieke processen kunnen onthullen, zoals kolken en kuststromingen, over deze biogeochemische processen, " zegt groepsleider Burton Jones, een mariene wetenschapper bij KAUST.

"Het lot van organische koolstof in de oceanen beïnvloedt het wereldwijde klimaat, ", zegt Kheireddine. "Onze bevindingen zullen helpen bij het verfijnen van modellen die laten zien of de hoeveelheid koolstof die in de oceaan zinkt, toeneemt of afneemt." De diepere organische koolstof zakt voordat het wordt omgezet in CO ₂ , hoe langer het daar waarschijnlijk zal blijven, afgesloten van de atmosfeer.