Влияние антропогенного азота на океаническую биологию и атмосферный газ CO2
 Фитопланктон |
|
||||||||
Совокупность данных и многолетние исследования профессора Просперо из Майамского университета составить исторический контекст
С 1980-х годов доктор Джозеф Просперо, профессор океанической и атмосферной химии в Школе океанических и атмосферных наук имени Розенштиля при Майамском университете, инициировал исследования всемирного измерения аэрозолей, мелких частиц, летающих в атмосфере и переносимых ветром. Работа его команды фокусируется на аэрозольной химии морской атмосферы. Они особенно заинтересованы в переносе загрязнителей с континентов в океаны большой дальности, и их влиянии на климат и на биогеохимические процессы в океанских водах.Начиная с 1980 года, Просперо создал сеть островных станций на севере и юге Тихого океана. Эти станции непрерывно измеряли концентрацию основных аэрозольных разновидностей, которые играют роль в климате: минеральный порошок, нитрат, сульфат и морская соль. Эта сеть была со временем продлена до Индийского океана и Антарктики. В течение 80-х и до конца 90-х годов команда Майамского университета имела в своем распоряжении в общей сложности 30 постоянно действующих станций во всех океанских регионах. Полученные данные уникальны, и они сыграли решающую роль в разработке и тестировании моделей глобального химического переноса, которые были использованы в недавней климатической оценке, проведенной Межправительственной группой экспертов по изменению климата.
Данные Просперо играют центральную роль в статье "Влияние атмосферного антропогенного азота на открытый океан", опубликованной в выпуске журнала Science за 16 мая. Исследование, возглавленное доктором Робертом Дьюсом из Техасского A&M Университета, подчеркивает важность азотного цикла Земли и его существенную связь с глобальным круговоротом углерода, особенно с атмосферной концентрацией CO2, парниковым газом, ответственным за большую долю эффектов глобального потепления, наблюдаемого за последнее столетие.
Ученым уже давно известно, что биологические процессы в океане играют важную роль в глобальном круговороте углерода. Морские водоросли и другие формы океанической жизни поглощают CO2 и питательные вещества с океанских поверхностных вод, и, посредством фотосинтеза, размножаются и быстро разрастаются в общую массу. Этот процесс притягивает CO2 из атмосферы и частично компенсирует рост CO2 вследствие человеческой деятельности. Каждый год приблизительно одна треть CO2, выброшенного в атмосферу из-за человеческой деятельности, поглощается океаном.
Следовательно, любой процесс, влияющий на поглощение CO2 океаном, может оказать действие на глобальное потепление.
Различные азотные соединения, особенно нитраты и аммоний, играют важную роль в фотосинтезе океана, действуя в качестве удобрения, стимулирующего рост океанских организмов. Из-за человеческой деятельности интенсивность выбросов этих соединений значительно выросла за последние 100 лет. Перенос этих соединений в океаны, в основном через атмосферу, поспособствовал увеличению оседания CO2 из атмосферы.
Статья в Science сравнивает выбросы азотных соединений 1860 года, до того, как люди стали значительно влиять на выбросы загрязняющих веществ, с текущими выбросами. Сегодня отложения примесей азота в океанах составляет около 10% оседания CO2 из атмосферы в океан. Однако отложение этих загрязнителей также приводит к увеличению выбросов закиси азота N2O, что тоже является потенциальным парниковым газом. Совокупный эффект заключается в том, что выбросы N2O нейтрализовуют одну третью влияния повышенного оседания CO2 в результате загрязняющих отложений.
Команда, написавшая статью, опубликованную в Science, также оценивает выбросы на 2020 год, используя сценарии из доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата. "Все мы обеспокоены тем, что количество антропогенного азота, переносимого в океаны, будет продолжать расти в будущем", - заявил Просперо.