การศึกษาเผยให้เห็นว่าเกลือมีบทบาทมากกว่าในการลดภาวะโลกร้อน

การศึกษาซึ่งนำโดย Dr. Deborah Steinberg จากสถาบันวิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งเวอร์จิเนียของ William & Mary ปรากฏในนิตยสารGlobal Biogeochemical Cycles ฉบับล่าสุด รายงานเกี่ยวกับการวิจัยที่ดำเนินการโดยเป็นส่วนหนึ่งของ EXPORTS ซึ่งเป็นโครงการภาคสนามแบบหลายสถาบันระยะเวลา 4 ปี ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA ผู้เขียนร่วมมาจากสถาบันทางทะเลใน Maine, Bermuda, California, Newfoundland, British Columbia และ Alaska เป้าหมายของ EXPORTS สำหรับกระบวนการส่งออกในมหาสมุทรจาก RemoTe Sensing คือการรวมการสังเกตการณ์บนเรือและดาวเทียมเข้าด้วยกันเพื่อวัดผลกระทบทั่วโลกของ "ปั๊มชีวภาพ" ที่แม่นยำยิ่งขึ้น นี่คือชุดของกระบวนการทางชีววิทยาที่ขนส่งคาร์บอนและสารอินทรีย์อื่นๆ จากผิวน้ำที่มีแสงแดดจ้าไปยังทะเลลึก กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากพื้นผิวมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ สัตว์ล่องหนขนาดเล็กที่เรียกว่าแพลงก์ตอนสัตว์มีบทบาทสำคัญในปั๊มโดยการกินแพลงก์ตอนพืช ซึ่งรวมเอาคาร์บอนจากคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปในเนื้อเยื่อของพวกมันในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นจึงส่งออกคาร์บอนนั้นไปยังส่วนลึก ในระหว่างการสำรวจ EXPORTS เป็นเวลาหนึ่งเดือนไปยังมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือในปี 2018 Steinberg และเพื่อนร่วมงานบังเอิญเห็นผู้เล่นที่ศึกษาไม่ดีจำนวนมากในปั๊มชีวภาพ นั่นคือแพลงก์ตอนสัตว์ชนิดหนึ่งที่มีวุ้นชื่อSalpa aspera เช่นเดียวกับ salps อื่นๆ "ถังเยลลี่" เหล่านี้เริ่มต้นชีวิตด้วยโนโตคอร์ด ซึ่งเป็นโครงสร้างที่พัฒนาเป็นไขสันหลังในมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ และเมื่อตัวเต็มวัยลอยผ่านมหาสมุทรของโลก เช่น วาฬใสตัวเล็กๆ กรองพืชขนาดจิ๋วที่ลอยอยู่ในมหาสมุทร น้ำ. คุณสมบัติสามประการที่ทำให้ทีมสนใจ Salps และโดยเฉพาะอย่างยิ่งS. aspera หนึ่งคือสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ โคลนนิ่งอย่างรวดเร็วกลายเป็นดอกไม้ขนาดมหึมาภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ประการที่สองคือS. asperaมีขนาดใหญ่กว่าและกรองน้ำได้มากกว่าแพลงก์ตอนสัตว์อื่นๆ ส่วนใหญ่ จึงผลิตอุจจาระที่มีขนาดใหญ่และหนักกว่า ประการที่สามคือมันอพยพขึ้นและลงตามน้ำในแต่ละวัน ขึ้นมากินแพลงก์ตอนพืชในช่วงกลางคืนและพุ่งสู่ความมืดตลอดกาลของทะเลลึกในช่วงเวลาที่มีแสงแดดส่องถึงเพื่อหลีกเลี่ยงผู้ล่าของมันเอง ซึ่งรวมถึงเต่าทะเล นกทะเล และปลา คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้นักวิจัยสงสัยว่าเกลืออาจมีบทบาทสำคัญในปั๊มชีวภาพ เนื่องจากแพลงก์ตอนสัตว์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่เหล่านี้สามารถขนส่งคาร์บอนไปยังส่วนลึกได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านอุจจาระที่หนักและจมอย่างรวดเร็ว การอพยพในแนวตั้งที่ทำให้เม็ดเหล่านี้เริ่มต้นการเดินทางสู่ความลึก และการจมของซากต้นสาละจำนวนนับไม่ถ้วนในช่วงดอกบาน (แต่ละต้นมีชีวิตอยู่เพียงไม่กี่สัปดาห์) แต่ข้อพิสูจน์อยู่ในพุดดิ้ง โลกร้อน และวงจรชีวิตชั่วคราวและการกระจายตัวของเกลือที่ไม่สม่ำเสมอได้ท้าทายความพยายามที่จะศึกษาบทบาทของพวกเขาในการส่งออกคาร์บอนและใยอาหารใต้ท้องทะเลลึก "Salps เป็นไปตามวัฏจักรชีวิต 'ผลิดอกหรือผลิดอกออกผล'" Steinberg กล่าว "ด้วยจำนวนประชากรที่มีอยู่เป็นหย่อมๆ ในอวกาศและเวลา ทำให้ยากต่อการสังเกตหรือสร้างแบบจำลองการมีส่วนร่วมของพวกเขาในการส่งออกคาร์บอนสู่ทะเลลึก" ในระหว่างการสำรวจ EXPORTS ไปยังมหาสมุทรแปซิฟิกในปี 2018 Steinberg และเพื่อนร่วมงานสามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้ด้วยการใช้เครื่องมือสังเกตการณ์มหาสมุทรที่หลากหลาย ตั้งแต่ตาข่ายแพลงก์ตอนแบบดั้งเดิมและกับดักตะกอนไปจนถึงเครื่องบันทึกวิดีโอใต้น้ำและแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ใช้โซนาร์ ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยการใช้เรือวิจัยสองลำ ได้แก่ Roger Revelleสูง 277 ฟุต และ Sally Rideสูง 238 ฟุตนักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตสภาพต่างๆ ไม่เพียงแต่ภายในบ่อน้ำมันแต่ในน่านน้ำโดยรอบ ทำให้มีบริบททางภูมิศาสตร์ที่กว้างขึ้นสำหรับการศึกษาของพวกเขา . ผลลัพธ์ของแคมเปญภาคสนามที่ไม่เคยมีมาก่อนของทีมนั้นชัดเจน Steinberg กล่าวว่า "ความอุดมสมบูรณ์ของเกลือในระดับสูง เมื่อรวมกับคุณสมบัติเฉพาะของระบบนิเวศและสรีรวิทยา ทำให้มีบทบาทที่เกินขอบเขตในปั๊มชีวภาพ" Steinberg กล่าว เพื่อนำสิ่งต่าง ๆ ในมุมมอง สังเกตบานสะพรั่งมากกว่า 4,000 ตารางไมล์ (~11,000 กิโลเมตร2 ) ขนาดประมาณคอนเนตทิคัต จากการทดลองบนเรือแสดงให้เห็นว่าเกลือสามารถส่งออกคาร์บอนเฉลี่ยวันละ 9 มิลลิกรัมผ่านแต่ละตารางเมตรที่ความลึก 100 เมตรใต้ดอกบาน ปริมาณคาร์บอนที่ส่งออกไปยังทะเลลึกอยู่ที่ประมาณ 100 เมตริกตันต่อวัน สำหรับการเปรียบเทียบ รถยนต์นั่งทั่วไปปล่อยมลพิษ 4.6 เมตริกตันต่อปี การเปรียบเทียบค่าเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าคาร์บอนที่ถูกกำจัดออกจากระบบภูมิอากาศในแต่ละวันที่ดอกไม้บานนั้นเท่ากับการนำรถยนต์ 7,500 คันออกจากท้องถนน การปรับค่าเหล่านี้โดยใช้อัตราที่วัดได้สูงสุดของการส่งออกที่ใช้เกลือเป็นสื่อกลาง (34 มก. ของ C ต่อวัน) จะเพิ่มการชดเชยคาร์บอนเป็นมากกว่า 28,000 คัน ก้าวไปข้างหน้า ทีมงานเรียกร้องให้มีการยอมรับมากขึ้นถึงบทบาทสำคัญที่ salps มีต่อการส่งออกคาร์บอนทั่วโลก Steinberg กล่าวว่า "บุปผาอย่างที่เราสังเกตเห็นมักจะตรวจไม่พบ" และการมีส่วนร่วมของดอกไม้เหล่านี้ในปั๊มชีวภาพนั้นแทบจะไม่สามารถวัดปริมาณได้ แม้แต่ในพื้นที่ที่ได้รับการศึกษาที่ดีที่สุดในมหาสมุทรของโลกบางแห่งก็ตาม" การรวมไดนามิกของ salp เข้ากับแบบจำลองวัฏจักรคาร์บอนล่าสุดแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการส่งออกโดยใช้ salp ในโมเดลระดับโลกนี้ ซัลปส์และเสื้อตัวนอกอื่นๆ ส่งออกคาร์บอน 700 ล้านเมตริกตันไปยังทะเลลึกในแต่ละปี ซึ่งเท่ากับการปล่อยมลพิษจากรถยนต์มากกว่า 150 ล้านคัน Steinberg กล่าวว่า "การใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ มากขึ้น เช่น การเพิ่มระบบภาพวิดีโอลงในทุ่นลอยน้ำอัตโนมัติ "การศึกษาของเราทำหน้าที่เป็น 'การเรียกอาวุธ' เพื่อตรวจจับและวัดปริมาณกระบวนการเหล่านี้ได้ดีขึ้น โดยใช้เทคโนโลยีและแผนการสุ่มตัวอย่างที่ช่วยให้รวมอยู่ในการวัดและแบบจำลองของปั๊มคาร์บอนชีวภาพ"