Επιχειρώντας την επίλυση του γρίφου του άνθρακα στους ωκεανούς της Γης με τον δορυφόρο Sentinel-3 (Δείτε το video)

Κάθε χρόνο περίπου το ένα τέταρτο του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα καταλήγει στον ωκεανό, αλλά το πώς συμβαίνει αυτό δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητό. Ο δορυφόρος Sentinel-3A είναι έτοιμος να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο ρίχνοντας νέο φως σε αυτή την ανταλλαγή.

Αρχικά, το γεγονός ότι οι ωκεανοί απορροφούν μία σημαντική ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που διοχετεύεται στην ατμόσφαιρα από την καύση της βιομάζας και τα ορυκτά καύσιμα φαινόταν να είναι κάτι καλό. Ωστόσο, καθώς περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στους ωκεανούς, οδηγεί σε οξίνιση των ωκεανών, γεγονός που καθιστά δύσκολο για κάποιους θαλάσσιους οργανισμούς να επιβιώσουν.

Η παρακολούθηση και κατανόηση του κύκλου του άνθρακα είναι σημαντική, επειδή ο άνθρακας είναι το θεμελιώδες δομικό στοιχείο όλων των ζωντανών οργανισμών. Επίσης, η διαδικασία κίνησης του άνθρακα μεταξύ των ωκεανών, της ατμόσφαιρας, του εδάφους και των οικοσυστημάτων βοηθά στον έλεγχο του κλίματος μας. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων τεσσάρων ετών μια διεθνής ομάδα επιστημόνων και μηχανικών έχουν χρησιμοποιήσει τους δορυφόρους μαζί με τις μετρήσεις από τα πλοία και πρωτοποριακές τεχνικές cloud computing για να μελετήσουν πώς το διοξείδιο του άνθρακα μεταφέρεται από την ατμόσφαιρα στους ωκεανούς.

Στη νέα δουλειά τους, που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό the Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, αποκαλύπτεται ότι οι θάλασσες γύρω από την Ευρώπη απορροφούν ένα εκπληκτικό ποσό 24 εκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο. Αυτό σε βάρος ισοδυναμεί με δύο εκατομμύρια διώροφα λεωφορεία ή 72000 Boeing 747.

Η ομάδα διαθέτει τα δεδομένα και τα εργαλεία cloud computing της, το «FluxEngine», στη διεθνή επιστημονική κοινότητα, έτσι ώστε κι άλλες ομάδες να μπορούν να αναλύσουν οι ίδιοι τα δεδομένα. Ελπίζουν ότι κάνοντας διαθέσιμα εργαλεία όπως αυτά στον καθένα, θα βελτιωθεί η διαφάνεια και η ανιχνευσιμότητα των μελετών για το κλίμα. Θα πρέπει επίσης να συμβάλει στην επιτάχυνση της επιστημονικής προόδου σε αυτόν τον σημαντικό τομέα.

«Οι πληροφορίες που συγκεντρώνονται με τη χρήση δορυφόρων είναι απαραίτητες για την παρακολούθηση του κλίματος μας, αλλά οι παρατηρήσεις αυτές δεν είναι πάντα εύκολα διαθέσιμες προς χρήση για άλλους επιστήμονες», δήλωσε, Ο Jamie Shutler από το Πανεπιστήμιο του Exeter. «Η νέα αυτή εξέλιξη σημαίνει ότι ο καθένας μπορεί να χρησιμοποιήσει τα cloud εργαλεία και τα δεδομένα μας ώστε να υποστηρίξει τη δική του έρευνα».

Οι ερευνητές περιμένουν τώρα οι δορυφόροι Sentinel, του ευρωπαϊκού προγράμματος Copernicus, να παρέχουν επίσης ζωτικής σημασίας πληροφορίες για αυτόν τον τομέα της έρευνας. Ο Sentinel-3A εκτοξεύθηκε στις 16 Φεβρουαρίου και αφού του ανατέθηκε υπηρεσία μετράει τη θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας, τα ρεύματα, τους ανέμους, τα κύματα και άλλους βιοχημικούς δείκτες.

Η μοναδική διάσταση του Sentinel-3A είναι ότι τα όργανα που διαθέτει κάνουν ταυτόχρονες μετρήσεις, παρέχοντας επικαλυπτόμενα προϊόντα των δεδομένων που μεταφέρουν ζωτικής σημασίας πληροφορίες για την εκτίμηση των «ροών» του διοξειδίου του άνθρακα. Για τον υπολογισμό της ροής των αερίων μεταξύ του ωκεανού και της ατμόσφαιρας είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα στο θαλασσινό νερό μαζί με την ταχύτητα της μεταφοράς του αερίου.

Ευρωπαϊκές θάλασσες: Το κόκκινο και το πορτοκαλί είναι οι περιοχές του νερού που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό των ροών του αερίου μεταξύ ατμόσφαιρας και ωκεανού.

Είναι σημαντικό ότι η διαλυτότητα καθορίζεται από ένα συνδυασμό θερμοκρασίας στην επιφάνεια της θάλασσας και την αλατότητα, ενώ ο επιφανειακός άνεμος του ωκεανού και το περιβάλλον των κυμάτων διέπουν την ταχύτητα με την οποία μεταφέρεται το διοξείδιο του άνθρακα. Όλες αυτές οι πληροφορίες από έναν και μόνο δορυφόρο, καθιστά την αποστολή Sentinel-3 ένα σχεδόν τέλειο εργαλείο για να εκτιμηθεί η ανταλλαγή του διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ της ατμόσφαιρας και του παγκόσμιου ωκεανού, καθώς και τα εποχιακά, από έτος σε έτος, αλλά και τα χωρικά (ως προς την περιοχή) πρότυπα της ανταλλαγής.

«Η χρήση των δορυφορικών δεδομένων να παρέχουν ένα πιο ενημερωμένο και πλήρες σύνολο βασικών δεδομένων συμβάλλει στη βελτίωση της κατανόησης του κύκλου του άνθρακα», δήλωσε ο επιστήμονας της αποστολής Sentinel-3 της ESA, Craig Donlon. «Η ικανότητα μεμονωμένοι επιστήμονες να εκτελέσουν και να ξανά-εκτελέσουν τους δικούς τους υπολογισμούς ροής είναι ένας νέος και ισχυρός τρόπος να εργαζόμαστε μαζί σε έναν ανοικτό επιστημονικό κόσμο».

Ενώ οι δορυφόροι επιτρέπουν να παρακολουθούνται εύκολα οι παγκόσμιοι ωκεανοί, οι μετρήσεις επί του πλοίου παραμένουν πάντα ουσιαστικής σημασίας διότι δεν είναι δυνατόν να ελέγχονται τα πάντα από το διάστημα.

«Η καλή γνώση της πρόσληψης και της απελευθέρωσης διοξειδίου του άνθρακα στους ωκεανούς είναι απαραίτητη για την πρόβλεψη της αλλαγής του κλίματος. Τελικά το μεγαλύτερο μέρος του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνουμε θα βρει το δρόμο του μέσα από τους ωκεανούς», σχολίασε ο Andy Watson επίσης από το Πανεπιστήμιο του Exeter. «Το έργο αυτό θα παρέχει τις πιο ακριβείς εκτιμήσεις που έχουμε και είναι προσβάσιμο σε όλους».

Δείτε το video:

Πηγή: ESA