© As early as 2017, the mesocosms were deployed off the coast of Peru,(c) Ulf Riebesell / GEOMAR
© The upwelling area in the Humboldt Current off the coast of Peru is one of the most productive in the world. With the help of the Kiel offshore mesocosms pilot plant KOSMOS, new insights into its functioning are to be gained, (c) Ulf Riebesell / GEOMAR
© Function of coastal upwelling areas in the northern hemisphere, (c) NOAA / GEOMAR
Fokusnya: Wilayah lautan yang paling produktif
January 16, 2019
Para peneliti sedang menyelidiki daerah upwelling di lepas pantai Afrika dan Amerika Selatan
Di tepi timur Atlantik dan Pasifik, buoyancy yang terus menerus dari perairan dalam yang kaya nutrisi memberikan produktivitas biologis yang sangat tinggi. Namun, bagaimana daerah upwelling ini berkembang ketika sistem angin berubah akibat perubahan iklim dan suhu laut berangsur-angsur memanas, sebagian besar masih belum jelas. Tiga proyek kolaboratif akan mengatasi masalah ini selama tiga tahun ke depan. Koordinasi keseluruhan berada di tangan Pusat Penelitian Kelautan GEOMAR Helmholtz Kiel
Meskipun wilayah tersebut hanya menempati kurang dari dua persen permukaan lautan, wilayah upwelling pesisir yang luas di tepi timur Pasifik dan Atlantik adalah salah satu kawasan laut yang paling produktif secara biologis. Tidak hanya memiliki keanekaragaman hayati yang besar, mereka juga menyumbang 20 persen kontribusi perikanan dunia. Oleh karena itu, wilayah-wilayah ini juga mempunyai arti penting yang sangat besar bagi masyarakat dan perekonomian negara-negara tetangga serta bagi pasokan pangan seluruh dunia. Namun apakah mereka masih dapat memenuhi fungsi ini jika lautan terus menghangat, menjadi lebih asam, terus kehilangan oksigen, dan kemungkinan mengubah sistem angin di lautan?
Mulai bulan Januari 2019, Kementerian Riset Federal akan mensponsori tiga proyek bersama bertema "Pentingnya perubahan iklim di kawasan upwelling pesisir", yang akan menangani secara intensif kawasan upwelling pesisir di Atlantik timur laut dan tenggara serta di Pasifik tenggara. Dua dari proyek ini serta kegiatan lintas komunitas dikoordinasikan di GEOMAR. "Tujuannya adalah untuk lebih memahami sensitivitas wilayah ini terhadap perubahan iklim untuk mengidentifikasi kemungkinan konsekuensinya pada stage awal," jelas Prof. Dr. med. Ulf Riebesell, koordinator keseluruhan topik utama.
Wilayah upwelling pesisir semuanya berada dalam kisaran arus laut yang besar dan sejajar dengan arus laut yang mengalir di pesisir. Di Atlantik tenggara disebut Benguelastrom, di timur laut Atlantik disebut Arus Canary, dan di Pasifik Tenggara disebut Arus Humboldt. Angin pasat mendorong massa air menuju ekuator. Rotasi bumi menyebabkan air di dekat permukaan menjauh dari pantai. Hal ini menarik air dingin yang kaya nutrisi dari kedalaman ke permukaan, sehingga mendorong produksi biologis.
Salah satu dari dua proyek bersama yang dikoordinasikan oleh GEOMAR disebut REEBUS (peran pusaran untuk pompa karbon di daerah upwelling pesisir ). "Hal ini didasarkan pada pengamatan bahwa vortisitas samudera memainkan peran penting dalam sifat fisik, biogeokimia, dan biologi daerah upwelling pesisir," jelas koordinator REEBUS Prof. Dr. med. Arne Körtzinger dari GEOMAR. Para peneliti ingin lebih memahami tulang belakang dengan pendekatan observasi berlapis-lapis yang baru dan dengan bantuan model proses.
Tim REEBUS dapat mengandalkan pekerjaan persiapan yang dilakukan oleh Kiel Collaborative Research Center 754. " Untungnya, dengan adanya Pusat Sains Kelautan Mindelo di Kepulauan Cape Verde, kami memiliki basis modern untuk rencana kerja lapangan di area upwelling pesisir di lepas pantai Afrika Barat," menekankan Körtzinger. Inti dari kegiatan ini adalah tiga ekspedisi penelitian yang dipimpin GEOMAR pada tahun 2019 dan 2020.
Proyek gabungan kedua CUSCO (Coastal Upwelling System in a Changing Ocean) yang dikoordinasikan oleh GEOMAR terutama berfokus pada area upwelling di lepas pantai Peru di Arus Humboldt . "Meskipun wilayah ini merupakan wilayah yang paling produktif dibandingkan wilayah upwelling pesisir, masih belum jelas bagaimana produktivitas biologis berhubungan dengan intensitas buoyancy. Kami ingin memahami dengan lebih baik bagaimana ekosistem yang sangat produktif ini bereaksi ketika peningkatan yang disebabkan oleh perubahan perubahan iklim ," kata Profesor Riebesell, yang juga mengoordinasikan CUSCO.
CUSCO terutama mengandalkan ekspedisi dengan kapal penelitian Jerman "MARIA S. MERIAN", yang telah dilakukan sejak Desember 2018 di lepas pantai dari Peru. Blok bangunan penting lainnya adalah eksperimen dengan pabrik percontohan mesocosms lepas pantai Kiel KOSMOS dari bulan Februari hingga April 2020 di perairan pesisir Peru. Selain itu, terdapat simulasi komputer pada skala berbeda mulai dari model ekosistem yang diadaptasi secara khusus hingga simulasi regional proses fisik dan biogeokimia.
Bersama REEBUS dan CUSCO, hal ini dimulai oleh Prof. Dr. med. Heide Schulz-Vogt dari Institut Leibniz untuk Penelitian Laut Baltik di Warnemünde (IOW) mengoordinasikan proyek EVAR, yang berfokus terutama pada penyelidikan sistem buoyancy Sungai Benguela.