科学者たちは、乱流のドレーク海峡で、炭素が急速に深海に沈む珍しい窓を発見しました。

南極近くの南極海を見渡すと、クジラや海鳥が水に出入りし、食物網の下層で海洋生物を食べているのが見えます。この食物網の根元には小さな植物プランクトンがあります。植物プランクトンは、陸上の植物と同じように、光合成によって大気から炭素を取り込み、海面で成長する藻類です。

植物プランクトンは小さいため、海の渦巻きの動きに翻弄されます。また、それらは非常に豊富に存在するため、緑の渦巻きは宇宙からもよく見えるほどです。

通常、植物プランクトンは海面近くに留まります。重力のせいでゆっくりと深く沈んでしまうものもあります。しかし、南極と南米の間の幅520マイル（850キロ）のボトルネックである乱流のドレーク海峡で、異常事態が起こっており、地球温暖化の主な原因である二酸化炭素を海洋が排出する方法に影響を与えている。雰囲気の。

ドレーク海峡

ドレーク海峡は激しい海で有名で、波の高さは 12 メートルにも達します。 強力な収束流, 、いくつかは同じくらい速く流れます 毎秒1億5,000万立方メートル. 。南極海からの冷たい水と北極からの暖かい水がここで衝突し、分離します。 強力でエネルギッシュな渦.

私が携わっている新しい科学研究 海洋学者として 今回の研究は、ドレーク海峡と南極海の他のいくつかの特定の地域が、海洋が大気中の炭素をどのように閉じ込めるかにおいて、どのように大きな役割を果たしているかを示しています。

このプロセスは、気候を理解するために非常に重要です。地球規模の海洋は炭素の巨大な貯蔵庫であり、 炭素量は50倍 雰囲気としては。ただし、それは水が炭素を運んでいる場合に限ります。 深海にたどり着く 炭素は、数世紀または数千年に及ぶ長期保存が可能です。

光合成植物プランクトンはその交換の中心です。そしてドレーク海峡では、海底の山々が事態をかき立てていることを同僚と私は発見しました。

海洋層の役割

海は層があるものとして視覚化できます。一定の表面波と風により、上層は常にかき混ぜられ、水を混ぜます。朝のコーヒーにミルクを混ぜるような感じです。この感動 太陽熱とガスが混ざる, 大気中から取り込まれた二酸化炭素など。

一般に、水が深くなり、冷たくなり、塩分が濃くなるにつれて、水の密度は増加します。これにより、通常は平坦な密度層が形成されます。水は密度を一定に保つことを好むため、主に水平方向に移動し、表層と深海の間を簡単には移動しません。

しかし、この物理的障壁にもかかわらず、水質検査では、人間の活動によって生成された二酸化炭素が深海に到達していることが示されています。1 つの方法は化学を使用することです。二酸化炭素は水に溶けて炭酸を生成します。海の生き物は別です。

ドレーク海峡の眺め

海洋学者は長い間、北大西洋と南極海がその場所であると指摘してきました。 地表水が深部に移動する場所, 、大量の炭素を持ち帰ります。しかし、最近の研究では、このプロセスが実際には少数の領域のみによって支配されている可能性があることが示されています。 ドレーク海峡を含む.

この海域は最も有名な海域の 1 つであるにもかかわらず、科学者たちがこの窓の動作を観察できるようになったのはつい最近のことです。

ドレーク海峡の主流は、南極海を渡る強い西風の影響によって形成されます。科学者らは、偏西風が水の密度に傾斜を生み出し、南極に近づくほど濃い水が浅くなり、冷たい溶けた水が表面を覆うが、南米に向かってさらに北に向かうにつれて海中深く傾斜していることを発見した。

進歩により 自律型水中ロボット とコンピューターモデリングにより、南極海の流れがドレーク海峡の水底の山とどのように相互作用するかを示すことができました。この水中インタラクション 海を混ぜる, 、コーヒーのような撹拌プロセスを強化します。

傾斜した密度レベルに沿った撹拌は、海の上層から深部に水が移動する経路を提供します。そして、海洋表層の植物プランクトンはこの撹拌とともに運ばれ、重力沈下だけで移動するよりもはるかに速く深部へと移動します。

エネルギーの弱い地域では、これらの植物プランクトンは死んで炭素を大気中に放出するか、ゆっくりと沈んでいきます。しかし、ドレーク海峡では、植物プランクトンがこれが起こる前に深部まで押し流される可能性があり、大気から取り込んだ炭素が深海に隔離されることを意味します。深海に溶解して貯蔵されている炭素も、これらの場所から放出される可能性があります。

科学者らは、最も深い海洋水が大気と直接相互作用するのは、わずか約 海洋表面積の5%. 。ここは特別な場所の 1 つです。

ドレーク海峡やその他の海洋学の窓を調査することで、科学は気候変動と青い地球の仕組みをより深く理解できるようになります。