Überraschende Tiefe an die globale Erwärmung Effekte

Sarah Purkey ist Doktorand in der University of Washington School of Oceanography . Gregory Johnson ist ein Ozeanograph mit der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA() Pacific Marine Environmental Laboratory. Sie trug dieses Artikels zu LiveScience Experte stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Die Ozeane sind das Schwungrad des Klimasystems. Atmosphärische Konzentrationen von Treibhausgasen zu erhöhen, das System Erde Erwärmung sowie mehr als 90 Prozent dieser Anstieg in der Hitze geht ins Meer. Zu wissen, wie viel Wärme der Ozean absorbiert ist wichtig zum Verständnis des Meeresspiegels (die Ozeane erweitern sie warm), und Vorhersagen, wie viel und wie schnell, wird die Atmosphäre warm.

Die meisten Schätzungen der Ozean Erwärmung wurden auf der oberen 700 Meter Wasser, wegen der begrenzten Verfügbarkeit von Ozean-Temperaturdaten unterhalb dieser Tiefe begrenzt. Seit über die Jahrtausendwende, die Argo-Array, ein internationales System von Roboter-Profilerstellung hin-und Herbewegungen, massiv erhöht Ozean Probenahme bis 2.000 Meter und Wissenschaftler schlüssig zeigen, dass die Erwärmung des Ozeans erstreckt sich unterhalb von 700 Metern erlaubt.

Das Meer ist jedoch auch im unteren Bereich, in den kältesten Gewässern der abgründigen Zonen Erwärmung. Ozeanographen Maßnahme den abgründigen Ozean bis 6.000 m Tiefe durch Senkung der genaue Aufzeichnung Thermometer und andere Instrumente auf den Meeresboden bei langen Kabeln von Forschungsschiffen. In den 1980er und 1990er Jahren gesammelt ein internationales Programm namens World Ocean Zirkulation Experiment Tausende solcher Profile rund um den Globus.

Während der 2000er Jahre wir und unsere Kollegen Ozeanographen zurückgegeben und Ocean Eigenschaften bei vielen dieser Seiten neu vermessen. Wir haben eine einheitliche Erwärmung Signal in den abgründigen Ozean rund um den Globus festgestellt. Die stärkste Erwärmung vollzieht sich im südlichen Ozean, in der Antarktis, mit einer Rate von ungefähr 0,03 Grad Celsius pro Jahrzehnt. [Erwärmung in Tiefe südliche Ozean verbunden Meeresspiegel Anstieg]

Weiter nördlich, abgründige Meerwasser sind auch Erwärmung, aber mit einer Rate von etwa ein Zehntel dessen, was wir, in die Tiefen des südlichen Ozeans sehen. Auch wenn die Temperatur steigt klein sind, weil sie große Ozeanbecken in Schichten ein paar Kilometer dick verteilt sind, summieren sie schnell.

Die Erwärmung in der Tiefe südliche Ozean allein entfallen 34 Terawatt der Erwärmung, entspricht in etwa den kontinuierlichen Betrieb der drei 1.500 Watt elektrische Teakettles für jede der 7 Milliarden Menschen auf diesem Planeten. Diese Erwärmung ausgleichen konnten einige der kürzlich berichtet Verlangsamung in den oberen Ozean Erwärmung Rate.

Anders als die Oberflächenschicht der Ozeane, die in Kontakt mit der warme Atmosphäre ist, sind diese abgrundtiefe Wasser Tausende von Metern unter der Oberfläche. Wie können sie werden Erwärmung? Zu verstehen, diese müssen ein wenig über die Tiefen des Ozeans Umlauf lernen.

In einigen Orten in hohen Breitengraden wird Oberflächenwasser dicht genug, um schnell auf den Grund des Ozeans, so dass die Kommunikation zwischen der Atmosphäre und den Abgrund sinken. Der Untergang tritt an mehreren Standorten in der Antarktis, wo die großen, flachen Kontinentalsockel meist mit Eis bedeckt sind. Durch ein komplexes Zusammenspiel zwischen Ozean, Schelfeis und Atmosphäre sehr kalten, dichten Wasser baut auf dem Kontinentalsockel und schließlich schwappt über ihre Kanten, mischen mit Wasser umgeben und auf den Meeresboden sinken.

Dieses kalte, Dichte Wasser breitet sich langsam Richtung Norden, füllen die Tiefen des südlichen Ozeans und die abgründigen Regionen die meisten Ozeanbecken. Wie es Norden reist, erwärmt sich das Abgründige Wasser langsam aus Erdwärme unter und durch Mischen mit wärmerem Wasser oben, letztlich immer weniger dicht. So steigt er allmählich, wiederkehrende Süden in einer flacheren Tiefe. Das zurückkehren Strömung einen Umlauf Weg abgeschlossen ist, der als eine meridionale Zirkulation umkippen oder MOC bekannt ist.

Wissenschaftler haben beobachtet Erwärmung entlang der unteren Extremität am südlichen MOC. Es könnte sein, dass eine kleinere Menge an kalten, dichten Wasser nach unten in der Antarktis sinkt. Wenn andererseits die abgründigen Warm verarbeitet Gewässer (Misch- und Erdwärme) haben sich nicht geändert, dann diese Änderung könnte erklären, den abgründigen Ozean Erwärmung, dass wir beobachten.

Was verursacht die hypothetische Abnahme der Untergang der Gewässer in der Antarktis? Dies ist immer noch eine offene Frage, aber einige Forscher haben vorgeschlagen, dass dieser Rückgang durch den jüngsten Anstieg der Rate von schmelzenden Gletschern in West-Antarktis verursacht werden könnten. Die erhöhte Süßwassersee Eingabe ist verursacht das Regal Gewässer dort erfrischen und somit leichter, vielleicht Hemmung sinken. In der Tat haben die Gewässer in dieser Region sinken, als auch in den letzten Jahrzehnten aufgefrischt worden unterstützen diesen Vorschlag.

Tiefsee Daten sind relativ spärlich und Forschungsschiffe verwendet, um sie zu sammeln sind zunehmend teuer zu bedienen. Das Argo-Array von Roboter-Schwimmern hat Ozeanographie revolutioniert, da es im Jahr 2000 begann, aber diese Schwimmer nur die obere Hälfte des Volumens Ozean probieren. Wir wissen nun den unteren Hälfte spielt auch eine wichtige Rolle in unserer sich wandelnden Klima. Um zu verschieben, dass einen Schritt näher zum Verständnis der Erde Energiehaushalt gestört, brauchen wir eine volle Tiefe, globalen Ozean Beobachtungssystem – eine tiefe Argo.

Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers.