Trọng tâm: Các khu vực có năng suất cao nhất của đại dương

January 16, 2019 Các nhà nghiên cứu đang điều tra các khu vực nước dâng ngoài khơi Châu Phi và Nam Mỹ

Ở rìa phía đông của Đại Tây Dương và Thái Bình Dương, sức nổi liên tục của vùng nước sâu giàu dinh dưỡng mang lại năng suất sinh học cực cao. Tuy nhiên, những khu vực nước dâng này phát triển như thế nào khi hệ thống gió thay đổi do biến đổi khí hậu và đại dương dần dần ấm lên phần lớn vẫn chưa rõ ràng. Ba dự án hợp tác sẽ giải quyết những vấn đề này trong ba năm tới. Sự phối hợp tổng thể thuộc về Trung tâm Nghiên cứu Đại dương Kiel GEOMAR Helmholtz

Mặc dù chúng chỉ chiếm ít hơn 2% bề mặt đại dương, các khu vực nước dâng ven biển rộng lớn ở rìa phía đông của Thái Bình Dương và Đại Tây Dương là trong số những vùng biển có năng suất sinh học cao nhất. Chúng không chỉ có sự đa dạng sinh học lớn mà còn cung cấp 20% đóng góp cho nghề cá của thế giới. Vì vậy, những khu vực này cũng có ý nghĩa to lớn đối với xã hội và nền kinh tế của các nước láng giềng cũng như đối với toàn bộ nguồn cung cấp lương thực thế giới. Nhưng liệu chúng có còn thực hiện được chức năng này nếu đại dương tiếp tục ấm lên, trở nên có tính axit hơn, tiếp tục mất oxy và có thể làm thay đổi hệ thống gió trên biển?

Bắt đầu từ tháng 1 năm 2019, Bộ Nghiên cứu Liên bang sẽ tài trợ ba dự án chung với chủ đề "Tầm quan trọng của biến đổi khí hậu ở các khu vực nước dâng ven biển", sẽ giải quyết chuyên sâu các khu vực nước dâng ven biển ở phía đông bắc và đông nam Đại Tây Dương cũng như ở đông nam Thái Bình Dương. Hai trong số các dự án này cũng như các hoạt động xuyên cộng đồng được điều phối tại GEOMAR. Giáo sư Tiến sĩ giải thích: "Mục đích là để hiểu rõ hơn mức độ nhạy cảm của những khu vực này với biến đổi khí hậu nhằm xác định những hậu quả có thể xảy ra ở giai đoạn đầu". Ulf Riebesell, người điều phối chung của chủ đề chính.

Các khu vực nước dâng ven biển đều nằm trong phạm vi rộng lớn, song song với các dòng hải lưu chạy dọc bờ biển. Ở phía đông nam Đại Tây Dương đây là Benguelastrom, ở phía đông bắc Đại Tây Dương là hải lưu Canary và ở Đông Nam Thái Bình Dương là hải lưu Humboldt. Gió mậu dịch đẩy khối nước về phía xích đạo. Vòng quay của Trái đất đảm bảo rằng nước gần bề mặt di chuyển ra khỏi bờ biển. Quá trình này hút nước lạnh, giàu dinh dưỡng từ độ sâu lên bề mặt, từ đó thúc đẩy quá trình sản xuất sinh học.

Một trong hai dự án chung do GEOMAR điều phối có tên là REEBUS (vai trò của các dòng xoáy đối với máy bơm carbon ở các khu vực nước dâng ven biển ). Giáo sư Tiến sĩ điều phối viên REEBUS giải thích: "Dựa trên quan sát rằng các xoáy đại dương đóng vai trò trung tâm trong các đặc tính vật lý, sinh địa hóa và sinh học của các khu vực nước dâng ven biển". Arne Körtzinger từ GEOMAR. Các nhà nghiên cứu muốn hiểu rõ hơn về đốt sống bằng phương pháp quan sát đa lớp, mới lạ và với sự trợ giúp của các mô hình quy trình.

Nhóm REEBUS có thể dựa vào công việc chuẩn bị của Trung tâm nghiên cứu hợp tác Kiel 754. " May mắn thay, với Trung tâm Khoa học Đại dương Mindelo trên Quần đảo Cape Verde, chúng tôi có một cơ sở hiện đại cho công việc thực địa theo kế hoạch ở khu vực vùng nước dâng ven biển ngoài khơi Tây Phi,” Körtzinger nhấn mạnh. Trọng tâm là ba cuộc thám hiểm nghiên cứu do GEOMAR chủ trì vào năm 2019 và 2020.

Dự án chung thứ hai CUSCO (Hệ thống nước dâng ven biển trong đại dương đang thay đổi) do GEOMAR điều phối tập trung chủ yếu vào khu vực nước trồi ngoài khơi Peru trong dòng hải lưu Humboldt . "Mặc dù đây là khu vực có năng suất cao nhất trong số tất cả các khu vực nước dâng ven biển, nhưng hoàn toàn không rõ năng suất sinh học có liên quan như thế nào đến cường độ nổi. Chúng tôi muốn hiểu rõ hơn về cách hệ sinh thái có năng suất cao này phản ứng khi lực nâng do biến đổi khí hậu gây ra ," Giáo sư Riebesell, người cũng điều phối CUSCO, cho biết.

CUSCO chủ yếu dựa vào chuyến thám hiểm với tàu nghiên cứu "MARIA S. MERIAN" của Đức, được thực hiện ngoài khơi bờ biển từ tháng 12 năm 2018 của Peru. Một khối xây dựng quan trọng khác là một thử nghiệm với nhà máy thí điểm mesocosms ngoài khơi Kiel KOSMOS từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2020 tại vùng nước ven biển Peru. Ngoài ra, còn có các mô phỏng máy tính ở các quy mô khác nhau, từ các mô hình hệ sinh thái được điều chỉnh đặc biệt đến mô phỏng khu vực của các quá trình vật lý và sinh địa hóa.

Cùng với REEBUS và CUSCO, dự án này được khởi xướng bởi Giáo sư Tiến sĩ. Heide Schulz-Vogt thuộc Viện nghiên cứu biển Baltic Leibniz ở Warnemünde (IOW) điều phối dự án EVAR, tập trung chủ yếu vào nghiên cứu hệ thống sức nổi của sông Benguela.