باران ممکن است جذب کربن اقیانوس را بیش از آنچه فکر می کردیم افزایش دهد

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

بودجه جهانی کربن، که حرکت کربن را در جو، اقیانوس و خشکی دنبال می‌کند، ممکن است میزان کربنی که اقیانوس جذب می‌کند را تقریبا 5 تا 15 درصد دست‌کم بگیرد، زیرا برآوردهای فعلی به طور کامل اثرات باران بر سطح اقیانوس را محاسبه نمی‌کنند.

مطالعه جدیدی که در Nature Geoscience منتشر شده است تخمین می‌زند که باران جذب کربن جهانی اقیانوس‌ها را تا ۱۳.۶ درصد در مقایسه با محاسبات مبتنی بر مبادله مبتنی بر باد به تنهایی افزایش می‌دهد. باران آب سطحی را کمتر شور می‌کند و ترکیب شیمیایی آن را به گونه‌ای تغییر می‌دهد که جذب بیشتر CO2 را جلب کند.

کارسون ویت، دانشمند تحقیقات فوق دکتری در رصدخانه زمین لامونت-دوهرتی، بخشی از مدرسه آب و هوای کلمبیا، می گوید: «وقتی ما حسابداری جهانی کربن را انجام می دهیم، باید باران را نیز در نظر بگیریم. "این یک اثر به اندازه کافی بزرگ است که اشتباه گرفتن آن، بودجه کربن اقیانوسی ما را مغرضانه می کند."

باران به طرق مختلف به اقیانوس ها کمک می کند CO2 بیشتری جذب کند. این آب سطحی را رقیق می کند، CO2 محلول را به اقیانوس منتقل می کند (فرآیندی به نام رسوب مرطوب) و تلاطمی ایجاد می کند که تبادل گاز بین اقیانوس و جو را افزایش می دهد. در تحلیل جدید، رقیق‌سازی بیشترین سهم را به خود اختصاص می‌دهد، یعنی حدود 8 درصد نسبت به مبادلات مبتنی بر باد. رسوب مرطوب 3.8٪ اضافه می کند. آشفتگی به خودی خود نقش کمی دارد، اما زمانی که این دو فرآیند با هم اتفاق می‌افتند، رقت را افزایش می‌دهد.

برای رسیدن به تخمین 13.6 درصد، محققان از مدلی به نام RIM-3 استفاده کردند که شبیه‌سازی می‌کند که چگونه بارندگی شوری سطح دریا را در طول زمان تغییر می‌دهد و بارندگی اخیر و تکامل لایه سطحی تازه‌سازی شده را در نظر می‌گیرد. مدل با مشاهدات شوری ماهواره ای تایید شده است. آنها آن را برای داده های بارندگی و باد از سال 2000 برای مناطق اقیانوسی بین 60 درجه جنوبی و 60 درجه شمالی به کار بردند.

برای مقایسه، محققان همان داده‌ها را از طریق یک روش ساده‌تر انجام دادند که تخمین کوچک‌تری 8.4 درصدی را ارائه کرد، نزدیک به تخمین 7.7 درصدی بالاتر از یک مطالعه در سال 2024. این مقایسه نشان می‌دهد که رویکردهای ساده‌تر ممکن است سهم باران در جذب کربن اقیانوس‌ها را با ناتوانی در درک کامل نحوه رقیق‌کردن آب‌های سطحی توسط باران دست کم بگیرند.

محاسبه 13.6 درصدی اصلی این مطالعه همچنین اثر خنک‌کننده باران را که می‌تواند جذب کربن اقیانوس‌ها را افزایش دهد، حذف می‌کند. در یک تخمین جداگانه، محققان محاسبه کردند که خنک‌سازی می‌تواند تا حدود 2 درصد جمع کند که آنها آن را یک حد بالایی محتمل در نظر می‌گیرند.

باران بیشترین تأثیر نسبی را بر تبادل کربن اقیانوس در اقیانوس هند استوایی دارد، جایی که جذب CO2 ناشی از باد نسبتا کم است. در سراسر مناطق استوایی، باران مقداری از CO2 را که اقیانوس آزاد می‌کرد، جبران می‌کند. باران همچنین تبادل CO2 اقیانوس را به سمت جذب بیشتر سوق می دهد، به جز در بخش کوچکی از شرق اقیانوس آرام استوایی.

ویت گفت که اندازه‌گیری‌های موجود CO2 در سطح اقیانوس اغلب لایه‌های تازه‌تری را که باران ایجاد می‌کند، از دست می‌دهد، که تعیین میزان بارش باران باعث افزایش جذب CO2 می‌شود. این لایه ها معمولا 1 تا 3 متر (3 تا 10 فوت) عمق دارند و می توانند ساعت ها در نزدیکی سطح باقی بمانند مگر اینکه باد آنها را به سمت پایین مخلوط کند.

تقریبا 95 درصد از اندازه‌گیری‌ها در SOCAT، یک پایگاه داده کربن پیشرو در اقیانوس، در 5 متر (16 فوت) - زیر ناحیه اصلی نفوذ باران - انجام می‌شود. محققان تخمین می زنند که مشاهدات کربن فعلی اقیانوس ها حدود 30 درصد از اثرات ترکیبی باران بر تبادل CO2 در سطح اقیانوس، از جمله رقت و تلاطم را به تصویر می کشد.

نویسندگان محدوده 5٪ تا 15٪ را به عنوان یک راهنمای کلی توصیف می کنند، نه یک اصلاح دقیق. این محدوده منعکس کننده یافته های تحقیقات سال 2024 و سایر عدم قطعیت ها است، به ویژه اینکه چگونه باران آب های سطحی را رقیق می کند. محققان هنوز نمی توانند آن اثر رقت را با اطمینان آماری کمی کنند. رقم 13.6 درصد نتایج مدل جدید را تنها با تبادل باد محور مقایسه می‌کند، در حالی که تخمین 5 تا 15 درصد اثرات باران را که قبلا در اندازه‌گیری‌های کربن موجود در اقیانوس ثبت شده است، نشان می‌دهد.

نویسندگان همکار، کریستوفر زاپا، استاد پژوهش لامونت و سرپرست پروژه، و وید مک‌گیلیس از دانشگاه نوتردام، که در آن زمان در لامونت بود، شروع به بررسی چگونگی تأثیر باران بر تبادل گازها بین اقیانوس و جو در سال 2003 کردند. جذب کربن اقیانوس تحقیقات بعدی توسط Zappa و McGillis تأثیر باران بر تبادل CO2 در غرب اقیانوس آرام استوایی را نشان داد، و زمینه را برای تجزیه و تحلیل جهانی جدید فراهم کرد.

زاپا گفت: تغییرات آینده در بارندگی، باد، سطح CO2 اقیانوس، دمای اقیانوس و شوری می‌تواند سهم کلی باران در جذب کربن اقیانوس را افزایش یا کاهش دهد، بسته به اینکه این تغییرات چگونه از نظر جغرافیایی همپوشانی دارند. تأثیر خود رقیق‌سازی کمتر مبهم است: «رقیق شدن ناشی از باران همیشه برای افزایش جذب توسط اقیانوس کار می‌کند.

کمی کردن سهم باران مستلزم درک بهتری از نحوه تعامل باران و باد برای مخلوط کردن آب‌های سطحی و چگونگی تکامل لایه‌های طبقه‌بندی شده به جا مانده از بارش است. زاپا گفت: «ما هنوز چیزهای زیادی درباره اختلاط و تکامل لایه‌های چینه‌ای نزدیک به سطح داریم که پس از رویدادهای بارش و همچنین تهویه طولانی‌مدت آب‌های سطحی باقی می‌مانند.»

اندازه‌گیری‌های بیشتر شوری و بارندگی نزدیک به سطح، به‌ویژه در اقیانوس‌های استوایی، همراه با اندازه‌گیری مستقیم تبادل CO2 هوا و دریا در طول و پس از باران، می‌تواند به پر کردن این شکاف‌های دانش کمک کند.

Carson R. Witte و همکاران، شار جهانی دی اکسید کربن به سطح اقیانوس، تشدید شده توسط رقت ناشی از باران، Nature Geoscience (2026). DOI: 10.1038/s41561-026-02112-z

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

این داستان توسط موسسه زمین، دانشگاه کلمبیا http://blogs.ei.columbia.edu بازنشر شده است.