Egy tudományos kutatóhajóról nézve hegyek veszik körül az Alaszkai-öblöt. Új eszköz áll rendelkezésre az óceánok elsavasodásának megértéséhez az öbölben.
Egy új tudományos modell és a hozzá kapcsolódó webes eszköz segít a tudósoknak, az erőforrásgazdálkodóknak, a halászoknak és a döntéshozóknak megérteni az óceánok elsavasodását az Alaszkai-öbölben.
Az óceánok elsavasodását a világ óceánjainak pH-értékében bekövetkező folyamatos csökkenésnek nevezik. Ez akkor következik be, amikor az ember által a levegőben felhalmozódó szén-dioxidot az óceán elnyeli, csökkentve annak pH-értékét, és gyakran rossz körülményeket teremtve a rákok, puhatestűek és más tengeri élőlények számára.
Az óceánok elsavasodását Alaszkában kevéssé ismerik, annak ellenére, hogy fontos a kereskedelmi és az önellátó halászat szempontjából. Claudine Hauri, az Alaszkai Fairbanks Egyetem kutatója azon dolgozik, hogy ez megváltozzon, és módot adjon az óceánok elsavasodásának forró pontjainak, szezonális mintáinak és hosszú távú tendenciáinak azonosítására.
Hauri, az UAF Nemzetközi Sarkvidéki Kutatóközpontjának kémiai oceanográfusa és csapata egy felhasználóbarát webes eszközt fejlesztett ki. Segítségével az emberek térképeket hozhatnak létre, adatokat ábrázolhatnak és statisztikákat tekinthetnek meg több mint 100 óceáni változóra vonatkozóan, beleértve a hőmérsékletet, a sótartalmat, a pH-t és a vízben lévő szén-dioxidot. A változók közül sok összefügg az óceánok savasodásával és az éghajlatváltozással.
Az adatok háromdimenziósak, így az eszköz felhasználói különböző mélységekben vizsgálhatják a körülményeket. Összehasonlíthatják a több mint 30 éves szimulációkat is, hogy lássák, hogyan változik az óceánok savasodása.
A munkacsoport az eszközt egy olyan óceán savasodási modell segítségével fejlesztette ki, amely fizikai, biogeokémiai és hidrológiai óceánmodelleket egyesített, hogy reprodukálja az Alaszkai-öböl múltbeli, 1980-2013 közötti állapotát. Hauri azt tervezi, hogy a modellt a jelenkorig és – a finanszírozástól függően – a jövőre is kiterjeszti.
“Ez a modellszimuláció azért különleges, mert hosszú, 1980-ig visszanyúlik, és egy olyan édesvíz-szimulációval van alátámasztva, amely a part menti folyók és patakok ezreinek folyami beáramlását utánozza” – mondta Hauri.
A Gulf of Alaska ocean acidification webes eszköz képernyőfelvétele azt mutatja, hogyan változik a pH a régióban a különböző mélységekben és az idő múlásával.
Mivel a pH általában alacsonyabb a folyótorkolatok és gleccserek közelében, a korábbi óceánsavasodási modellektől való kritikus megkülönböztetésnek számított, hogy hol, mikor és mennyi édesvíz kerül az óceánba. A korábbi modellek sokkal rövidebb időszakokra is kiterjedtek, vagy nem vették figyelembe, hogy az óceánok savasodása hogyan változik térben vagy évről évre.
“Ez a rendszer térben és időben annyira változó, hogy nem lehet csak néhány évet nézni, és azt mondani, hogy ez az óceánok savasodása” – magyarázta Hauri. “Sokkal több időre van szükség ahhoz, hogy biztosak lehessünk abban, hogy amit látunk, az egy hosszú távú tendencia.”
A modell hatékonyságának értékeléséhez Hauri arra használta a modelljét, hogy reprodukálja a Sewardból induló féléves tudományos hajóutak során megfigyelt múltbeli állapotokat.
“Amennyire a megfigyelésekből tudjuk, az évszakos változékonyságot valóban le tudjuk írni” – mondta Hauri.
Az évenkénti különbségek jobb szimulálásához és értékeléséhez – mondta Hauri – több megfigyelésre van szükség. Szerencsére a modell segít a tudósoknak rangsorolni, hogy hová összpontosítsanak a jövőbeni kutatások.
Nina Bednarsek az egyik első ember, aki a modellt használja. Bednarsek, a Dél-kaliforniai Parti Vízkutatási Projekt biológiai oceanográfusa az óceánok savasodásának a pteropodákra, az Alaszkai-öbölben élő, a lazacok számára fontos tengeri csigákra gyakorolt kockázatát vizsgálja. A munka Hauri modelljére támaszkodik, hogy azonosítani tudja az óceánok savasodásának forró pontjait és az év azon időszakát, amikor a körülmények rosszak.
“A kockázatok biológiai értelmezése egy ilyen modell nélkül szinte lehetetlen” – mondta Bednarsek.
Bednarsek egyesíti a pteropodák élőhelyére és az óceánok savasodására való érzékenységére vonatkozó ismereteit Hauri óceánsavasodási adataival. Együttesen feltárják, hogy a pteropodák mennyire vannak már most is kitéve az óceánok elsavasodásának, változott-e az élőhelyük az elmúlt három évtizedben, és hogy bizonyos életszakaszokban sebezhetőek-e. Bednarsek szerint a munka közvetlen hatással van a halászati irányítókra.
A következőkben Hauri a modell segítségével azt vizsgálja, hogy az éghajlatváltozás – a hőmérséklet felmelegedése és az olvadó gleccserekből származó több édesvíz – hogyan befolyásolja az öbölben az óceánok savasodását. Lassulni vagy gyorsulni fog?
Ezt a munkát a Biogeosciences című folyóiratban 2020. július 29-én megjelent tudományos közlemény ismerteti.
Társszerzők: Cristina Schultz, Katherine Hedstrom, Seth Danielson, Brita Irving, Scott Doney, Raphael Dussin, Enrique Curchitser, David Hill és Charles Stock.
TOVÁBBI KAPCSOLATOK: Claudine Hauri, [email protected]; Nina Bednarsek, [email protected]
.