science >> Wetenschap >  >> Natuur

De grote rondreis door het water van de Atlantische Oceaan rond de wereld

Een analyse van Big Data traceert waar water naartoe gaat wanneer het het bekken van de Atlantische Oceaan verlaat. Krediet:SIO/UCSD

Wetenschappers van Scripps Institution of Oceanography aan de University of California San Diego en collega's hebben een schatting gemaakt van de reis die water maakt rond de oceaanbekkens van de wereld. Ze gebruikten informatie van meer dan 1 miljard datapunten die gedurende 25 jaar zijn verzameld.

De oceanografen ontdekten dat willekeurige waterpartijen er honderden of soms duizenden jaren over doen om een ​​epische reis terug naar hun oorsprong te voltooien. Ze vinden ook dat een fundamenteel onderdeel van de circulatie in de Atlantische Oceaan kwetsbaarder kan zijn voor verstoring dan eerder werd aangenomen.

Scripps Oceanografie-onderzoekers Louise Rousselet en Paola Cessi, met Gael Forget van het Massachusetts Institute of Technology, rapporteer hun resultaten in wetenschappelijke vooruitgang .

Rousselet en Cessi zeiden dat het onderzoek het eerste is dat trajecten van water volgt, ondersteund door zo'n grote hoeveelheid real-world gegevens, terwijl een computersimulatie wordt gebruikt die bekend staat als Estimating the Circulation and Climate of the Ocean, of ECCO. ECCO is een oceaanmodel dat meer dan 1 miljard gegevens bevat die zijn verzameld door satellieten, robotvrij zwevende drijvers in het wereldwijde Argo-netwerk, en andere bronnen.

Het model voegt deze gegevens samen tot een globale simulatie van de oceanen, net zoals weersvoorspellingen doen voor de atmosfeer. Waterpakketten op hun reis door de oceaan registreren fysieke eigenschappen, zoals temperatuur en zoutgehalte. Het volgen van bewegende gelabelde pakketten is een aanvulling op het beschrijven van oceaaneigenschappen op vaste locaties, zoals de temperatuur aan het einde van de Scripps Pier.

De onderzoekers ontdekten dat ongeveer een derde van de waterpercelen de Atlantische Oceaan verliet, maakte toen een reis rond de Stille Oceaan, Indisch, en zuidelijke oceanen en hadden ongeveer 300 jaar nodig om naar huis terug te keren. Ongeveer 20% maakte ongeveer dezelfde reis, maar reisde naar grotere diepten en maakte een omweg naar de Weddellzee bij Antarctica. Die percelen hadden 700 jaar nodig om terug te keren naar de Atlantische Oceaan.

Het grootste aantal, bijna half, nodig 2, 800 jaar om terug te gaan, duiken voor ongeveer 1, 000 jaar in de afgrond van de Stille Oceaan. Die, Cessi zei, nam de "grand tour" van 's werelds oceanen, het bezoeken van bijna elk bassin op verschillende diepten alvorens terug te keren.

"Het nadenken over de paden die waterpercelen nemen rond de bassins, is een goede manier voor ons om complexe oceaancirculatie te conceptualiseren, " zei Mete Uz, een programmadirecteur in de afdeling Ocean Sciences van NSF. "Dit rechtstreeks doen met drijvende instrumenten zou onbetaalbaar zijn, maar computermodellen, die een oplossing zoeken die consistent is met al onze metingen, bieden een efficiënte manier om dit soort analyses uit te voeren."

De Amerikaanse National Science Foundation financierde het onderzoek, samen met NASA.