اقیانوس منجمد جنوبی همچنان در حال بلعیدن کربن دی اکسید انسان‌ها است

پژوهشی بر پایه مطالعه هوایی گازهای گلخانه‌ای گزارش می‌دهد که اقیانوس منجمد جنوبی همچنان مقادیر زیادی از کربن دی اکسیدی را که انسان‌ها با سوزاندن سوخت‌های فسیلی منتشر می‌کنند می‌بلعد. نتایج جدید با گزارش سال ۲۰۱۸ در تضاد است. آن گزارش پیشنهاد می‌کرد که اقیانوس اطراف جنوبگان آنقدر که تصور می‌شد گاز گلخانه‌ای جذب نمی‌کند و حتی در برخی از نواحی گاز کربن دی اکسید را به اتمسفر باز می‌گرداند.

چندان مایه آسایش نیست که بگوییم اقیانوس‌ها، که همین الان نیز اسیدی‌تر از قبل شده‌اند و گرمای بی‌سابقه‌ای را در خود ذخیره کرده‌اند، احتمالا می‌توانند بار بیشتری از تغیییرات اقلیمی را تحمل کنند. اما به گفته متیو لانگ (Matthew Long)، اقیانوس‌شناس مرکز ملی پژوهش‌های اتمسفری در بولدر کلورادو، «این جمع‌بندی به طرق مختلفی اطمینان‌بخش است.»

به این دلیل که تصور می‌شد اقیانوس جنوبی به تنهایی مسئول جذب اقیانوسی نصف کربن دی اکسید منتشر شده توسط انسان‌ها در هر سال است. این به این معنی است که اقیانوس جنوبی نقش قابل توجهی در متعادل کردن برخی از اثرات بی‌واسطه این گازهای منتشر شده دارد. با این حال، تخمین‌های سطح اقیانوس نشان داده بودند که در هر سال، این اقیانوس در واقع یک منبع خالص کربن دی اکسید به حساب می‌آید و حدود ۰/۳ میلیارد متر مکعب گاز به اتمسفر وارد می‌کند.

از طرف مقابل، یافته‌های جدید، که در تاریخ ۳ دسامبر (۱۲ آذر) در ژورنال Science منتشر شده‌اند، نشان می‌دهند که از سال ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۸، همچنان یک سینک خالص کربن دی اکسید بوده و سالانه حدود ۰/۵۵ میلیارد متر مکعب از این گاز را جذب کرده است.

پژوهش سال ۲۰۱۸ از شناورهای عمیق جدیدی، که حالا تعدادشان به ۲۰۰ می‌رسد، استفاده کرده بود که بخشی از پروژه «مشاهده و مدلسازی کربن و اقلیم اقیانوس جنوبی» یا SOCCOM، هستند. محاسبات انجام شده روی داده‌های ۳۵ عدد از این شناورها بین سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۷ نشان می‌داد که این اقیانوس در واقع در زمستان‌ها مقادیر زیادی از کربن دی اکسید را به اتمسفر باز می‌گرداند. این پژوهش نگرانی‌هایی را در مورد نقش اقیانوس منجمد جنوبی ایجاد کرد که شاید این اقیانوس در خنثی کردن اثرات تغییر اقلیم روی زمین چندان که پیش‌تر تصور می‌شد، فعال نیست.

با این حال، لانگ می‌گوید که او و دیگر پژوهشگران در مورد یافته‌های آن پژوهش بدبین بودند. شناورها دما، شوری و pH آب را تا عمق حدود ۲۰۰۰ متری اندازه می‌گیرند و دانشمندان از این داده‌ها برای محاسبه غلظت کربن دی اکسید در آب استفاده می‌کنند. اما این محاسبات بر پایه فرض‌های متعددی در مورد ویژگی‌های اقیانوس هستند و داده‌های واقعی همچنان بسیار کمیابند. به گفته لانگ، این فرضیات ممکن است داده‌ها را مقداری مخدوش کنند و منجر به خطاهایی شوند که گازهای خارج شده از آب را بیشتر از مقدار واقعی نشان می‌دهند.

راه دیگر برای اندازه‌گیری کربن دی اکسید جابجا شده بین دریا و هوا اندازه‌گیری ذرات معلق در هوا است. در پژوهش جدید، تیم پژوهشی داده‌های کربن دی اکسید پیشین که در سه مجموعه پرواز هوایی مستقل روی نوارهای بزرگ بر فراز اقیانوس جمع‌آوری شده بودند، گردآوری کردند ــ یک مجموعه از داده‌ها متعلق به بازه ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۱، یکی برای زمستان ۲۰۱۶ و دیگری در چند دوره از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۱۸. آن‌ها سپس از داده‌ها برای شبیه‌سازی جابجایی احتمالی کربن دی اکسید بین اتمسفر و اقیانوس در هر سال استفاده کردند.

هرکدام از پژوهش‌های مبتنی بر شناورها و پروازهای هوایی، مقادیر متفاوتی برای کربن دی اکسید خارج شده از اقیانوس تخمین می‌زنند، اما هر دو الگویی را در طول زمستان شناسایی می‌کنند که در آن جذب کربن دی اکسید کاهش می‌یابد. به گفته کن جانسون (Ken Johnson)، شیمی‌دان اقیانوس در انستیتوی پژوهش‌های دریایی خلیج مونتری در ماس لندینگ در کالیفرنیا که در پژوهش اخیر نقشی نداشته، این نشان می‌دهد که هر دو نوع داده یک روند واقعی را ثبت می‌کنند. «بالا و پایین‌ها با هم هماهنگ هستند.»

همچنان مشخص نیست که داده‌های SOCCOM ایراد داشته‌اند یا نه. اما برای فهم بهتر این که چه نااریبی‌هایی می‌توانند محاسبات pH را تحت تاثیر قرار دهند، پژوهشگران باید اندازه‌گیری‌های مستقیم کربن دی اکسید در آب را با تخمین‌های مبتنی بر pH در مکان‌های مشابه مقایسه کنند. به گفته جانسون، این پژوهش در حال حاضر در اطراف سواحل کالیفرنیا در حال اجرا است.

طبق گفته جانسون، نکته اصلی این است که برای فهم نقش آب‌ها در چرخه کربن سیاره، هر دو نوع داده ــ و همچنین اندازه‌گیری‌های مستقیم در اقیانوس جنوبی، که در حال حاضر اندک هستند ــ برای ما ضروری‌اند. در حالی که مطالعات هوایی می‌توانند در شکل‌گیری تصویری بزرگ از داده‌های انتشار کربن دی اکسید اقیانوس جنوبی به ما کمک کنند، شناورها توزیع گسترده‌تری دارند و در نتیجه می‌توانند تغییرات محلی در کربن دی اکسید را شناسایی کنند؛ کاری که با داده‌های اتمسفری ممکن نیست.

جانسون می‌گوید «اقیانوس منجمد جنوبی چرخ لنگر سیستم اقلیمی است» (بخشی از مکانیسم موتورها که حرکت اجزا را نرم و هماهنگ نگه می‌دارد). «اگر فهم ما از اقیانوس منجمد جنوبی درست نباشد، امید چندانی برای فهم باقی سیاره نخواهیم داشت.»