飞机数据反驳海洋漂浮研究表明海洋储存的 CO2比想象的要少

这架飞机配备了传感器来测量大气中的二氧化碳，在 2016 年的一次野外活动中飞越了南大洋的海冰（如图所示），以测量海水排放的气体量。

一项基于对气体的空中观测的研究表明，南大洋仍在忙于吸收人类燃烧化石燃料所排放的大量二氧化碳。新结果与 2018 年的一份报告相反，该报告发现南极洲周围的海洋可能没有像以前想象的那样吸收排放量，并且在某些地区实际上可能会将二氧化碳重新添加到大气中。

说海洋由于全球变暖已经变得更加酸性并储存了创纪录的热量，这并不完全是一种解脱，可能能够承受更多的气候变化负担。但“在很多方面，[结论]令人欣慰，”科罗拉多州博尔德国家大气研究中心的海洋学家马修·朗说。

这是因为人们认为仅南大洋每年就占全球海洋吸收人类二氧化碳排放量的近一半。这意味着它在调节这些排放的一些直接影响方面发挥着巨大的作用。然而，基于浮点数的估计表明，在一年的时间里，南大洋实际上是二氧化碳的净来源，最终每年向大气排放约 3 亿公吨的气体。

相比之下，发表在 12 月 3 日《科学》杂志上的新发现表明，从 2009 年到 2018 年，南大洋仍然是一个净汇，每年总共吸收约 5.5 亿公吨二氧化碳。

2018 年的研究使用了新部署的深潜海洋浮标，现在有近 200 个，它们是南大洋碳和气候观测与建模（SOCCOM）项目的一部分。根据 2014 年至 2017 年由 35 个浮标收集的数据进行的计算表明，海洋的一部分实际上在冬季将大量二氧化碳释放回大气中。这引发了人们的担忧，即南大洋在缓冲气候变化对地球的影响方面的作用可能没有人们想象的那么强大。

Long 说，他和其他研究人员对这一结论有些怀疑。浮标测量水下约 2,000 米的温度、盐度和 pH 值，科学家们使用这些数据来计算水中的二氧化碳浓度。但这些计算基于关于海水特性的几个假设，因为实际数据仍然非常稀缺。Long 表示，这可能会稍微扭曲数据，导致计算出的水中二氧化碳排放量高 于实际排放量。

另一种测量二氧化碳在空气和海洋之间移动的方法是进行空气测量。在这项新研究中，该团队在三个独立的系列飞机飞行中收集了先前在南大洋大片海域收集的二氧化碳数据——一个系列持续时间从 2009 年到 2011 年，一个在 2016 年冬天，第三个在 2016 年的几个时期。到 2018 年。然后，研究人员使用这些数据来模拟每年可能有多少二氧化碳在海洋和大气之间移动。

基于浮标和基于飞机的研究估计了从海洋中排出的二氧化碳总量不同，但两者都确定了冬季海洋吸收的二氧化碳较少的季节性模式。加利福尼亚州莫斯兰丁市蒙特利湾水族馆研究所的海洋化学家肯·约翰逊（Ken Johnson）并未参与这项研究，他说，这表明这两种类型的数据都呈现出真正的趋势。“我们都一起上上下下。”

目前尚不清楚 SOCCOM 数据是否已关闭。但为了更好地了解什么样的偏差可能会影响 pH 值计算，研究人员必须将船舶水中二氧化碳的直接测量值与同一地点基于 pH 值的估计值进行比较。约翰逊说，此类研究目前正在加利福尼亚海岸附近进行。

约翰逊说，重要的一点是，这两个数据集——以及在南大洋进行的直接船上测量，这些数据很少而且相距甚远——对于了解这些水域在地球碳循环中的作用至关重要。虽然空中研究可以帮助限制来自南大洋的二氧化碳排放数据的大图，但浮标分布更广泛，因此能够识别二氧化碳的局部和区域变化，这是大气数据无法做到的。

约翰逊说：“南大洋是气候系统的飞轮，”是发动机机械的一部分，使事物平稳运行。“如果我们对南大洋的理解不正确，我们就没有太大希望去了解世界其他地方。”