science >> Wetenschap >  >> Natuur

De vitale functies van de wereldwijde oceaan opnemen met biogeochemische drijvers

EuropaandLewisburg Eel zijn twee van de eerste drijvers die in de westelijke Noord-Atlantische Oceaan zijn ingezet. Krediet:Andreas Thurnherr

Terwijl de onderzoekers en bemanning aan boord van het onderzoeksschip Thomas G. Thompson biogeochemische drijvers blijven inzetten in de westelijke Noord-Atlantische Oceaan, de komst van de eerste profielgegevens markeert een spannende stap voorwaarts voor de door de Amerikaanse National Science Foundation gefinancierde Global Ocean Biogeochemistry Array, of GO-BGC, een wereldwijd robotnetwerk van profileringsdrijvers.

De eerste vlotter die werd ingezet voor de GO-BGC-array werd geadopteerd door Fauquier County Public Schools in Warrenton, Virginia, via het Adopt-A-Float-programma. Studenten noemden de vlotter Europa naar een van de manen van Jupiter, die een oceaan heeft verborgen onder zijn ijzige oppervlak.

Voor de rest van zijn robotleven, Europa - en de hele GO-BGC-vloot als ze eenmaal zijn ingezet - zullen een eenvoudig maar gegevensrijk patroon volgen:door de oceaan drijven met een diepte van ongeveer 1, 000 meter (3, 280 voet) gedurende 10 dagen; zak naar 2, 000 meter diepte (1,2 mijl) voordat u terugkeert naar de oppervlakte; gegevens verzamelen over de verticale stijging; en, wanneer aan de oppervlakte, zijn bevindingen per satelliet doorgeven. Europa zond het eerste succesvolle profiel ongeveer 18 uur na de lancering. Elke vlotter verzamelt gegevens totdat de batterij ongeveer vijf jaar na ingebruikname leeg is.

Een van de voordelen van de drijvers is hun vermogen om de basisbiologie en chemie van de oceaan te meten. Metrieken zoals zuurstofconcentratie, pH (zuurgraad van de oceaan), nitraat (een essentiële voedingsstof voor microscopisch kleine algen), zonlicht (nodig voor algengroei), chlorofyl (een indicator van de overvloed aan algen), en deeltjes in het water (inclusief microscopisch kleine algen) zullen onderzoekers inzicht geven in de fundamenten van de gezondheid van de oceaan, inclusief primaire productiviteit en groei van fytoplankton, en de opname van koolstofdioxide uit de atmosfeer door de oceaan.

"We proberen erachter te komen wat het basismetabolisme van de oceaan is, " zei Ken Johnson, een mariene chemicus bij het Monterey Bay Aquarium Research Institute en hoofdonderzoeker van het project. "Als je naar een ziekenhuis gaat, ze stoppen je niet meteen in een MRI-machine; eerst nemen ze je vitale functies."

De eerste set drijvers wordt ingezet in de westelijke Noord-Atlantische Oceaan, een regio die van bijzonder belang is voor onderzoekers vanwege zijn rol bij het reguleren van warmte en het uitwisselen van koolstof met de atmosfeer. Paleoklimaatmodellen suggereren dat de opwarming van de aarde is afgezwakt en de Atlantische Meridional Overturning Circulation die de Noord-Atlantische Oceaan aandrijft, kan blijven verzwakken.

De GO-BGC-array is slechts een van de hulpmiddelen die wetenschappers kunnen gebruiken om te beantwoorden of verzwakking van de circulatie in de Noord-Atlantische Oceaan - als deze inderdaad verandert - ook gevolgen zou hebben voor voedselwebben, oceaanademhaling en andere fundamentele processen.