Bergsformationer omger Alaskagolfen i denna vy från ett forskningsfartyg. Ett nytt verktyg finns tillgängligt för att förstå havsförsurning i golfen.
En ny vetenskaplig modell och tillhörande webbverktyg kommer att hjälpa forskare, resursförvaltare, fiskare och beslutsfattare att förstå havsförsurning i Alaskagolfen.
Ocean försurning är en term för den pågående minskningen av pH-värdet i världshaven. Det inträffar när koldioxid som byggs upp av människan i luften absorberas av havet, vilket sänker pH-värdet och ofta skapar dåliga förhållanden för krabbor, blötdjur och andra marina organismer.
Trots dess relevans för kommersiellt fiske och självhushållningsfiske är havsförsurningen dåligt förstådd i Alaska. Claudine Hauri, forskare vid University of Alaska Fairbanks, arbetar för att ändra på detta genom att tillhandahålla ett sätt att identifiera hotspots för havsförsurning, säsongsmönster och långsiktiga trender.
Hauri, som är kemisk oceanograf vid UAF:s internationella arktiskforskningscenter, och hennes team har utvecklat ett användarvänligt webbverktyg. Med det kan människor skapa kartor, plotta data och visa statistik för över 100 havsvariabler, inklusive temperatur, salthalt, pH och koldioxid i vattnet. Många av variablerna är kopplade till havsförsurning och klimatförändringar.
Data är tredimensionella, så att verktygets användare kan utforska förhållandena på olika djup. De kan också jämföra över 30 års simuleringar för att se hur havsförsurningen förändras.
Gruppen utvecklade verktyget med hjälp av en modell för havsförsurning som kombinerade fysiska, biogeokemiska och hydrologiska havsmodeller för att återge tidigare förhållanden i Alaskagolfen från 1980-2013. Hauri planerar att utöka modellen fram till idag och, beroende på finansiering, in i framtiden.
”Den här modellsimuleringen är speciell eftersom den är lång och går tillbaka till 1980 och informeras av en sötvattensimulering som efterliknar flodtillförseln från tusentals floder och bäckar längs kusten”, säger Hauri.
En skärmdump från webbverktyget för havsförsurning i Alaskagolfen visar hur pH-värdet varierar i regionen på olika djup och över tiden.
Då pH-värdet tenderar att vara lägre i närheten av flodmynningar och glaciärer, var det en kritisk skillnad från tidigare modeller för havsförsurning att inkludera var, när och hur mycket sötvatten som kommer in i havet. Tidigare modeller omfattade också mycket kortare tidsperioder eller tog inte hänsyn till hur havsförsurningen varierar rumsligt eller från ett år till ett annat.
”Det här systemet är så variabelt över tid och rum att man inte bara kan titta på några få år och säga att det är havsförsurning”, förklarade Hauri. ”Man behöver mycket mer tid för att vara säker på att det man ser är en långsiktig trend.”
För att utvärdera modellens effektivitet använde Hauri sin modell för att reproducera tidigare förhållanden som observerades under vetenskapliga kryssningar två gånger om året från Seward.
”Vi har verkligen koll på den säsongsmässiga variabiliteten, såvitt vi vet, från observationerna”, sa Hauri.
För att få en bättre simulering och utvärdering av skillnaderna från år till år, sa Hauri, behövs det fler observationer. Lyckligtvis hjälper modellen forskarna att prioritera var framtida forskning ska inriktas.
Nina Bednarsek är en av de första som använder modellen. Bednarsek är biologisk oceanograf vid Southern California Coastal Water Research Project och bedömer risken för havsförsurning på pteropoder, en riklig havssnigel som är viktig för laxen i Alaskagolfen. Arbetet är beroende av Hauris modell för att identifiera hotspots för havsförsurning och tider på året då förhållandena är dåliga.
”Biologisk tolkning av riskerna utan en sådan modell är nästan omöjlig”, säger Bednarsek.
Bednarsek sammanför sin kunskap om var pteropoder lever och hur känsliga de är för havsförsurning med Hauris data om havsförsurning. Tillsammans avslöjar de hur mycket pteropoderna redan utsätts för havsförsurning, om deras livsmiljö har förändrats under de senaste tre decennierna och om de är sårbara i vissa livsstadier. Bednarsek sade att arbetet har direkta konsekvenser för fiskeriförvaltare.
Nästan använder Hauri modellen för att undersöka hur klimatförändringen, i form av en uppvärmning av temperaturen och mer sötvatten från smältande glaciärer, påverkar havsförsurningen i Gulfen. Kommer den att sakta ner eller accelerera?
Detta arbete beskrivs i en vetenskaplig artikel som publicerades den 29 juli 2020 i tidskriften Biogeosciences.
Medförfattare är Cristina Schultz, Katherine Hedstrom, Seth Danielson, Brita Irving, Scott Doney, Raphael Dussin, Enrique Curchitser, David Hill och Charles Stock.
ADDITIONELLA KONTAKTER: Claudine Hauri, [email protected]; Nina Bednarsek, [email protected]