В исследовании использовались наборы данных из проектов Hydrostation ‘S’ и Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) в Бермудском институте наук об океане (BIOS). Оба возглавляются профессором Николасом Бейтсом, старшим научным сотрудником BIOS и главным исследователем проектов (PI), и Родом Джонсоном, помощником научного сотрудника BIOS и соучредителем проектов. Вместе эти временные ряды представляют собой две самые длинные непрерывные записи данных из глобального открытого океана.
«Данные за четыре десятилетия, полученные от BATS и гидростанции« S », показывают, что океан не меняется равномерно с течением времени и что сток углерода в океане нестабилен в последнее время с изменчивостью от десятилетия к десятилетию», – сказал Бейтс.
Гидростанция S – самая старая из двух, расположенная примерно в 15 милях (25 км) к юго-востоку от Бермудских островов и состоящая из повторяющихся раз в две недели гидрографических наблюдений за температурой, соленостью и растворенным кислородом, проводимых через толщу воды с 1954 года. Участок исследования временных рядов Атлантического океана Бермудских островов (BATS) расположен примерно в 50 милях (80 км) к юго-востоку от Бермудских островов. Он состоит из ежемесячного отбора проб физики, химии и биологии всей водной толщи с 1988 года.
Наборы данных исследования представляют более 1381 круиз на гидростанцию S с 1954 по 2020 год и более 450 круизов на BATS с 1988 по конец 2019 года.
Результаты показали, что за последние 40 лет температура поверхности в Саргассовом море повысилась на 0.85 +/- 0.12oC, при этом температура поверхности летом повышается быстрее, чем зимой. Дополнительно зимой (
Данные также показывают тенденцию к снижению растворенного кислорода (DO) в Саргассовом море с 1980-х годов, что составляет ~ 2% за десятилетие. Учитывая потепление океана, наблюдаемое в Саргассовом море, исследователи подсчитали, что влияние потепления на растворимость DO, вероятно, способствовало примерно 13% общего сокращения DO за последние почти 40 лет.
Оставшаяся дезоксигенация (~ 87%) должна быть результатом комбинированного воздействия изменений в биологии и физике океана.
Данные временных рядов BATS и Hydrostation ‘S’ позволяют напрямую обнаруживать сигнал закисления океана в поверхностных водах северной части Атлантического океана.
Типичный диапазон pH поверхностных вод в 1980-х годах колебался от зимних максимумов ~ 8.2 до летних минимумов ~ 8.08-8.10, при этом океан в настоящее время остается умеренно щелочным (~ 7.98-8.05). Скорость изменения pH составляет ~ 0.0019 +/- 0.0001 год-1, что является более отрицательным показателем, чем сообщалось ранее, и представляет собой увеличение концентрации ионов водорода на 20% с 1983 года. Эти изменения сопровождались значительным увеличением содержания растворенного неорганического углерода и CO2 и уменьшением состояний насыщения как кальцита, так и арагонита.
«За сорок лет химические условия CO2-карбоната морской воды теперь изменились, помимо сезонных химических изменений, наблюдавшихся в 1980-х годах», – сказал Джонсон. "Изменение химического состава СО2-карбонатов морской воды будет продолжаться с учетом будущих антропогенных выбросов СО2."
Наблюдения у берегов Бермудских островов показывают существенные колебания в течение десятилетий и подчеркивают необходимость в долгосрочных данных для определения тенденций в других физических и биогеохимических свойствах океана, особенно при увязке локальных измерений с изменениями в масштабе бассейна.
Долгосрочные данные о химическом и физическом составе океана с таких сайтов временных рядов, как гидростанция S и BATS, обеспечивают критически необходимые и беспрецедентные наблюдения, которые в сочетании с моделями океан-атмосфера позволяют более полно понять движущие силы глобального углерода. цикл.