Da esquerda para a direita:Rod Johnson (BATS Co-PI), Emily Davey (técnica de pesquisa), Dom Smith (Técnico de Pesquisa) e Claire Medley (Técnica de Pesquisa) amostram o CTD para O dissolvido 2 e companhia 2 a bordo do R / V Atlantic Explorer durante um cruzeiro de rotina Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS). Crédito:Ella Cedarhold, Instituto de Ciências do Oceano das Bermudas
Nova pesquisa publicada em Nature Communications Earth &Environment usa dados de duas estações hidrográficas sustentadas em oceano aberto no Oceano Atlântico Norte, perto das Bermudas, para demonstrar mudanças recentes na física e na química dos oceanos desde os anos 1980. O estudo mostra a variabilidade decadal e a recente aceleração do aquecimento da superfície, salinificação, desoxigenação, e mudanças no dióxido de carbono (CO 2 ) -química de carbonato que impulsiona a acidificação dos oceanos.
O estudo utilizou conjuntos de dados dos projetos Hydrostation 'S' e Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) no Bermuda Institute of Ocean Sciences (BIOS). Ambos são liderados pelo Professor Nicholas Bates, Cientista sênior do BIOS e investigador principal do projeto (PI), e Rod Johnson, Cientista assistente do BIOS e co-PI do projeto. Juntos, essas séries temporais representam os dois registros contínuos mais longos de dados do oceano aberto global.
"As quatro décadas de dados do BATS e da Hydrostation 'S' mostram que o oceano não está mudando uniformemente ao longo do tempo e que o sumidouro de carbono do oceano não é estável nos últimos tempos, com variabilidade de década a década, "Bates disse.
Dos dois sites, A hidrostação 'S' é a mais antiga, localizado a aproximadamente 15 milhas (25 km) a sudeste das Bermudas e consistindo em observações hidrográficas quinzenais repetidas de temperatura, salinidade, e oxigênio dissolvido conduzido através da coluna de água desde 1954. O site Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) está localizado a aproximadamente 50 milhas (80 km) a sudeste de Bermuda. Consiste em uma amostragem mensal da física, química, e biologia de toda a coluna de água desde 1988. Os conjuntos de dados do estudo representam mais de 1381 cruzeiros para Hydrostation 'S' de 1954 a 2020 e mais de 450 cruzeiros para BATS de 1988 até o final de 2019.
Da esquerda para a direita:Ella Cedarhold (técnica marítima), Claire Medley (técnica de pesquisa), Emily Davey (técnica de pesquisa), e Lydia Sgouros (técnica marinha) implantam uma bomba in-situ na popa do R / V Atlantic Explorer para amostragem proteômica durante um recente cruzeiro Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS). Crédito:Bermuda Institute of Ocean Sciences
Os resultados mostraram que, nos últimos 40 anos, as temperaturas da superfície do Mar dos Sargaços aumentaram 0,85 +/- 0,12oC, com as temperaturas da superfície do verão aumentando a uma taxa mais elevada do que no inverno. Adicionalmente, o inverno ( <22 ° C) o estado do oceano ficou mais curto em quase um mês, enquanto a temporada de verão (com águas mais quentes que 25 ° C) ficou mais longa. Durante o mesmo período, a salinidade da superfície também aumentou em ~ 0,11 +/- 0,02. Mais importante, esses dados mostram evidências de variabilidade decadal; Contudo, durante a última década (2010-2019), aquecimento rápido de 1,18oC e salinificação de 0,14 ocorreu.
Os dados também mostram uma tendência de declínio do oxigênio dissolvido (OD) no Mar dos Sargaços desde a década de 1980, representando uma perda de ~ 2% por década. Dado o aquecimento do oceano observado no Mar dos Sargaços, os pesquisadores estimam que o impacto do aquecimento na solubilidade do OD provavelmente teria contribuído para cerca de 13% do declínio total do OD nos últimos 40 anos. A desoxigenação restante (~ 87%) deve ter resultado do efeito combinado das mudanças na biologia e física dos oceanos.
Os dados da série temporal BATS e Hydrostation 'S' permitem a detecção direta do sinal de acidificação do oceano nas águas superficiais do Oceano Atlântico Norte. A faixa típica de pH das águas superficiais na década de 1980 variou de máximas no inverno de ~ 8,2 a mínimas no verão de ~ 8,08-8,10, com o oceano permanecendo ligeiramente alcalino no momento (~ 7,98-8,05). A taxa de mudança de pH é de ~ 0,0019 +/- 0,0001 ano-1, que é uma taxa mais negativa do que relatada anteriormente e representa um aumento de 20% na concentração de íons de hidrogênio desde 1983. Essas mudanças foram acompanhadas por aumentos significativos de carbono inorgânico dissolvido e CO 2 e diminuições nos estados de saturação de calcita e aragonita.
"Em quarenta anos, água do mar CO 2 - as condições da química do carbonato estão agora alteradas além das mudanças químicas sazonais observadas na década de 1980, "Disse Johnson." A modificação do CO da água do mar 2 - a química do carbonato continuará com o futuro CO antropogênico 2 emissões. "
As observações ao largo das Bermudas revelam as variações decadais substanciais e destacam a necessidade de dados de longo prazo para determinar tendências em outras propriedades físicas e biogeoquímicas dos oceanos. particularmente ao vincular as medições locais às mudanças na escala da bacia. Dados de longo prazo sobre química e física dos oceanos de sites de séries temporais, como Hydrostation 'S' e BATS fornecem observações extremamente necessárias e incomparáveis que, quando combinado com modelos da atmosfera do oceano, permitem uma compreensão mais completa dos motores do ciclo global do carbono.
