De izquierda a derecha:Rod Johnson (BATS Co-PI), Emily Davey (técnica de investigación), Dom Smith (técnico de investigación) y Claire Medley (técnica de investigación) muestrean el CTD para O disuelto 2 y compañía 2 a bordo del R / V Atlantic Explorer durante un crucero de rutina del Estudio de series de tiempo del Atlántico en las Bermudas (BATS). Crédito:Ella Cedarhold, Instituto de Ciencias Oceánicas de las Bermudas
Nueva investigación publicada en Naturaleza Comunicaciones Tierra y medio ambiente utiliza datos de dos estaciones hidrográficas sostenidas de océano abierto en el Océano Atlántico Norte cerca de las Bermudas para demostrar los cambios recientes en la física y la química de los océanos desde la década de 1980. El estudio muestra una variabilidad decenal y una reciente aceleración del calentamiento de la superficie, salinificación, desoxigenación, y cambios en el dióxido de carbono (CO 2 ) -química del carbonato que impulsa la acidificación de los océanos.
El estudio utilizó conjuntos de datos de los proyectos Hydrostation 'S' y Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) en el Bermuda Institute of Ocean Sciences (BIOS). Ambos están dirigidos por el profesor Nicholas Bates, Científico senior de BIOS e investigador principal de los proyectos (PI), y Rod Johnson, Científico asistente de BIOS y co-PI de los proyectos. Juntos, estas series de tiempo representan los dos registros continuos más largos de datos del océano abierto global.
"Las cuatro décadas de datos de BATS e Hydrostation 'S' muestran que el océano no está cambiando uniformemente con el tiempo y que el sumidero de carbono del océano no es estable en los últimos tiempos con variabilidad de una década a otra, "Dijo Bates.
De los dos sitios, Hydrostation 'S' es el más antiguo, ubicado aproximadamente a 15 millas (25 km) al sureste de las Bermudas y que consta de observaciones hidrográficas de temperatura que se repiten cada dos semanas, salinidad, y oxígeno disuelto conducido a través de la columna de agua desde 1954. El sitio del Estudio de series de tiempo del Atlántico de Bermudas (BATS) está ubicado aproximadamente a 50 millas (80 km) al sureste de Bermuda. Consiste en un muestreo mensual de la física, química, y biología de toda la columna de agua desde 1988. Los conjuntos de datos del estudio representan más de 1381 cruceros a Hydrostation 'S' desde 1954 hasta 2020 y más de 450 cruceros a BATS desde 1988 hasta finales de 2019.
De izquierda a derecha:Ella Cedarhold (técnica marina), Claire Medley (técnica de investigación), Emily Davey (técnica de investigación), y Lydia Sgouros (Técnica Marina) despliegan una bomba in situ en la popa del R / V Atlantic Explorer para muestreo proteómico durante un reciente crucero del Estudio de series de tiempo del Atlántico de Bermudas (BATS). Crédito:Instituto de Ciencias Oceánicas de las Bermudas
Los resultados mostraron que, durante los últimos 40 años, Las temperaturas superficiales en el Mar de los Sargazos han aumentado en 0.85 +/- 0.12oC, con las temperaturas de la superficie de verano aumentando a un ritmo más rápido que el invierno. Adicionalmente, el invierno ( <22 ° C) el estado del océano se ha acortado en casi un mes, mientras que la temporada de verano (con aguas por encima de los 25 ° C) se ha alargado. Durante el mismo período, la salinidad de la superficie también aumentó en ~ 0,11 +/- 0,02. En tono rimbombante, estos datos muestran evidencia de variabilidad decenal; sin embargo, durante la última década (2010-2019), Se ha producido un calentamiento rápido de 1,18 ° C y una salinificación de 0,14.
Los datos también muestran una tendencia de disminución del oxígeno disuelto (OD) en el Mar de los Sargazos desde la década de 1980, lo que representa una pérdida de ~ 2% por década. Dado el calentamiento del océano observado en el mar de los Sargazos, los investigadores estiman que el impacto del calentamiento en la solubilidad del OD probablemente habría contribuido a aproximadamente el 13% de la disminución total del OD durante los últimos casi 40 años. La desoxigenación restante (~ 87%) debe haber resultado del efecto combinado de cambios en la biología y la física de los océanos.
Los datos de las series de tiempo BATS e Hydrostation 'S' permiten la detección directa de la señal de acidificación del océano en las aguas superficiales del Océano Atlántico Norte. El rango típico de pH de las aguas superficiales en la década de 1980 varió desde máximos de invierno de ~ 8.2 hasta mínimos de verano de ~ 8.08-8.10, con el océano permaneciendo ligeramente alcalino en la actualidad (~ 7,98-8,05). La tasa de cambio de pH es ~ 0.0019 +/- 0.0001 año-1, que es una tasa más negativa que la informada anteriormente y representa un aumento del 20% en la concentración de iones de hidrógeno desde 1983. Estos cambios fueron acompañados de aumentos significativos de carbono inorgánico disuelto y CO 2 y disminuciones en los estados de saturación de calcita y aragonito.
"En cuarenta años, agua de mar CO 2 -las condiciones de la química del carbonato ahora están alteradas más allá de los cambios químicos estacionales observados en la década de 1980, Johnson dijo. La modificación del CO del agua de mar 2 -La química del carbonato continuará con el futuro CO antropogénico 2 emisiones ".
Las observaciones frente a las Bermudas revelan las variaciones decenales sustanciales y destacan la necesidad de datos a largo plazo para determinar las tendencias en otras propiedades físicas y biogeoquímicas del océano. particularmente cuando se vinculan las mediciones locales con los cambios en la escala de la cuenca. Los datos a largo plazo sobre la química y la física de los océanos de sitios de series de tiempo como Hydrostation 'S' y BATS proporcionan observaciones inigualables y de necesidad crítica que, cuando se combina con modelos de atmósfera oceánica, Permitir una comprensión más completa de los impulsores del ciclo global del carbono.
