Le Castle Bg Promotion

Le Castle Bg Promotion – Miglioramento del sequestro di CO2 nel Nord Atlantico da parte dell’acqua artica Miglioramento del sequestro di CO2 nel Nord Atlantico da parte dell’acqua artica Jon Olafsson et al.

Jon Olafsson1, Solveig R. Olafsdottir2, Tara Takahashi3, , Magnus Danielsen2 e Thorarin S. Arnarsson4, Jon Olafsson et al. Jon Olafsson1, Solveig R. Olafsdottir2, Tara Takahashi3, , Magnus Danielsen2 e Thorarin S. Arnarsson4,

Le Castle Bg Promotion

Ricevuto: 13 agosto 2020 – Discussione iniziata: 27 agosto 2020 – Aggiornato: 20 gennaio 2021 – Accettato: 27 gennaio 2021 – Pubblicato: 10 marzo 2021

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Nel Nord Atlantico a nord di 50 s. 1. L’Oceano Atlantico nordoccidentale è un’area con elevati stock di carbonio antropogenico. Ciò è dovuto ai processi che mantengono i flussi di CO2 aria-mare, in particolare i forti venti stagionali, la perdita di calore oceanico, la miscelazione profonda e la ridotta produzione primaria di CO2. Questa regione si trova nella parte settentrionale della circolazione termoalina globale, un sistema di assorbimento a lungo termine dell’anidride carbonica. La quantità di acque superficiali nel Nord Atlantico ha origine e natura opposte: da un lato, la deriva del Nord Atlantico, che scorre a nord, una propaggine della Corrente del Golfo, dall’altro, le fredde acque polari e artiche con bassa salinità. . a sud. e firme da fonti d’acqua dolce artiche. Abbiamo studiato osservando il flusso aria-mare di CO2 di masse d’acqua idonee nell’area dell’Islanda in tutte le stagioni e nei diversi anni. Qui mostriamo che il più grande flusso oceanico di CO2 si verifica nell’acqua artica e bianca, rispettivamente −3,8 ± 0,4 e −4,4 ± 0,3  mol C m−2 yr−1. Queste acque sono piene di CO2 in tutte le stagioni. L’acqua atlantica è un pozzo debole o neutro che è prossimo alla saturazione di CO2 dopo essersi spostato dalle latitudini subtropicali verso i poli. Queste tre caratteristiche della quantità di acqua sono confermate da 30 anni di dati osservativi. Associamo lo scarico in corso di acque polari e artiche e l’afflusso di CO2 con una maggiore alcalinità dalle sorgenti artiche. I calcoli del bilancio chimico del carbonato mostrano chiaramente che l’eccesso di alcalinità può supportare almeno 0,058 Pg-C yr-1, una frazione significativa dell’assorbimento di CO2 nel Nord Atlantico. Il contributo dell’Artico alla diminuzione di CO2 nel Nord Atlantico che rappresenta non è stato ancora riconosciuto. Tuttavia, notiamo che ci sono lacune e conflitti nella conoscenza dell’alcalinità e del bilancio del carbonato nell’Artico e che le tendenze future degli aumenti di CO2 nel Nord Atlantico sono associate a eventi di riscaldamento rapido e cambiamenti nell’Artico. Dovremmo considerare i risultati che presentiamo nella seguente domanda: il Nord Atlantico continuerà ad assorbire CO2 in futuro come ha fatto in passato?

Olafsson, J., Olafsdottir, SR, Takahashi, T., Danielsen, M. e Arnarsson, TS: espansione di CO nel Nord Atlantico

Gli oceani rappresentano circa un quarto delle emissioni annuali di CO2 di origine antropica (Friedlingstein et al., 2019). Questa potrebbe essere una sottostima (Watson et al., 2020). Nord Atlantico a nord di 50∘ s. Il motivo sono i forti venti e una grande differenza naturale di pressione parziale ΔpCO2 = (pCO2sw − pCO2a) tra l’atmosfera e il livello del mare. ΔpCO2 nell’acqua di mare è una misura della tendenza della CO2 a fuoriuscire dall’acqua di mare nell’atmosfera superficiale. ΔpCO2 è proporzionale alla concentrazione di molecole di CO2 non combinate, [CO2]aq, che è circa l’1 % della CO2 totale disciolta nell’acqua di mare (il saldo è di circa 90 %-95 % come [HCO3-] e 4 %-9 % come [ C032-]) . pCO2 nell’acqua di mare è sensibile alla temperatura e al rapporto TCO2 / Alk, la concentrazione relativa delle specie di CO2 totale disciolta nell’acqua di mare (TCO2 = [CO2]aq + [HCO3- ] + [CO32-]) e Alk, un indicatore di alcalinità. equilibrio in acqua di mare. La grande ΔpCO2 è attribuita a (a) un effetto di raffreddamento sulla CO2 disciolta nella corrente atlantica, (b) una diminuzione biologicamente efficace della pCO2 nelle acque subpolari ricche di nutrienti e (c) elevate velocità del vento su queste acque a bassa pCO2 ( Takahashi et al., 2002). Le stime di ΔpCO2 basate su osservazioni e modelli hanno mostrato che l’Atlantico a nord di 50∘ s. insieme a. e verso nord fino all’Artico assorbe fino a 0,27 Pg-C yr-1, corrispondenti a −2,5 mol C m m m m m m m  -2  -1., 2009; Schuster et al., 2013; Landschützer et al., 2013; Mikaloff Fletcher et al., 2006). Il Nord Atlantico è una regione oceanica ben studiata (Takahashi et al., 2009; Bakker et al., 2016; Reverdin et al., 2018). Tuttavia, le stime delle tendenze a lungo termine della CO2 nel Nord Atlantico dovute ai cambiamenti di ΔpCO2 o alla forzatura atmosferica non sono coerenti, specialmente nelle regioni dominate dalle acque atlantiche (Schuster et al., 2013; Landschützer et al., 2013; Wanninkhof et al. et al., 2013; Wanninkhof et al., 2013; et al., 2013). I fattori che guidano i cambiamenti stagionali sono considerati poco conosciuti (Schuster et al., 2013) e la comprensione meccanicistica dei pozzi di CO2 ad alta latitudine è considerata incompleta (McKinley et al., 2017). La maggior parte delle stime delle misurazioni su larga scala o delle variabili osservate si basano solitamente su regioni definite da confini geografici, latitudine e longitudine, ad es. tra 49 e 76∘ N nell’Atlantico settentrionale subpolare ad alta latitudine (Takahashi et al., 2009; Schuster et al., 2013). Un approccio più preciso consiste nel definire regioni o biomi biogeografici (Fay e McKinley, 2014). L’effetto delle differenze nelle proprietà oceanografiche in questa regione sui flussi di CO2 non è generalmente visibile a causa dei limiti di latitudinale artico. La capacità dei modelli del sistema terrestre dell’attuale generazione di prevedere le tendenze della CO2 nel Nord Atlantico è stata recentemente messa in dubbio ed è stato suggerito che i loro difetti siano dovuti a un’alcalinità distorta nel background biogeochimico (Lebehot et al., 2019).

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Figura 1. Salinità superficiale media da luglio a settembre sull’Islanda. L’isolamento S=35 segna il confine tra l’acqua del Nord Atlantico, l’acqua fredda dell’Artico meridionale e l’acqua a bassa salinità. Le stazioni nel Mare di Irminger sono contrassegnate con × e le stazioni nel Mare d’Islanda sono contrassegnate con • per le osservazioni nel 1994–1995 e ▴ per le osservazioni nel 1995–1996. Raccolta di stazioni polari 1983-2012. contrassegnato ▪. IRM e IS indicano la posizione delle stazioni delle serie temporali. NAC: Corrente del Nord Atlantico; IC: Corrente Irminger; NIIC: Corrente Irminger dell’Islanda settentrionale; EIC: islandese orientale contemporaneo; EGC: Groenlandia orientale presente. Mappa basata sul set di dati NISE (Nilsen et al., 2008) e integrata con la visualizzazione dei dati oceanici (Schlitzer, 2018).

L’alta quota dell’Oceano Atlantico settentrionale nella regione dell’Islanda è un’area di morfologie contrastanti (Figura 1). La Corrente del Nord Atlantico trasporta l’acqua atlantica relativamente calda e salata prodotta dalla Corrente del Golfo nell’Oceano Artico e nell’Oceano Artico a nord delle Svalbard. Un ramo della corrente di Irminger trasporta l’acqua atlantica a sud e ad ovest dell’Islanda, e un ramo più piccolo, la corrente di Irminger islandese, che trasporta 1 Sv (1 Sv = 106 m3 s−1) raggiunge il Mare d’Islanda (Stefánsson, 19; Våge et al…, 2011). È noto che la temperatura e la salinità dell’acqua atlantica variano con la pressione atmosferica e la risalita (Dickson et al., 1988; Hátún et al., 2005; Holliday et al., 2020). La veloce corrente della Groenlandia orientale (EGC) (Håvik et al., 2017) scorre verso sud dall’Artico al Nord Atlantico e trasporta acqua fredda con bassa salinità, S<34,4, a causa dello scioglimento del ghiaccio e in parte per l'ingresso di grandi quantità di acqua nell'Artico dai fiumi che rappresentano circa l'11 % dello spartiacque globale (Sutherland et al., 2009; McClelland et al., 2012). Questi estremi includono vaste aree dei mari della Groenlandia e dell'Islanda che contengono principalmente acqua dall'Artico centrale, che è un prodotto della perdita di calore e del trasporto di acqua dolce dall'EGC (Fig. 1) (Våge et al., 2015). Le correnti settentrionale e meridionale sono separate dal fronte artico mostrato in fig. 1 profilo di salinità = 35, orientato generalmente SO–NE. La formazione di acque profonde nell'alto Nord Atlantico produce acqua fredda e densa che, con una produzione simile nel Mare del Labrador, è la fonte della circolazione termoalina globale, che lega il flusso di CO2 nella regione oceanica all'assorbimento a lungo termine di CO2 antropica nelle profondità oceaniche (Brocker, 1991). Il Southern Polar and Arctic Water Stream è l'Atlantico settentrionale subpolare con stock di carbonio antropogenico nella colonna d'acqua (Khatiwala et al., 2013; Gruber et al., 2019). Le aree antropogeniche ad alto contenuto di CO2 sono definite dagli effetti combinati delle pompe di solubilità e dello scambio biologico sui flussi di CO2 (Takahashi et al., 2002). La nostra area di studio riguarda i processi su larga scala di scambio di CO2 tra l'oceano e l'atmosfera nel Nord Atlantico.

Qui, stimiamo i flussi di anidride carbonica aria-mare regionali, stagionali e interannuali nelle acque superficiali caratteristiche di questa regione (Fig. 1). Basiamo questo lavoro su considerazioni globali che includono l’abbondanza regionale di acqua e tutte le stagioni e includono i diversi stati dell’oscillazione del Nord Atlantico, NAO (Flatau et al., 2003). Utilizziamo due diversi approcci per prevedere la volatilità. Per prima cosa, riproduci l’idrogramma della stazione, concentrandoti sul flusso stagionale delle acque atlantiche e artiche (Figura 1). In secondo luogo, utilizziamo i record di superficie di pCO2 da navi che prendono di mira diverse acque superficiali (Figura 2).

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