Sự chuyển động của carbon giữa khí quyển, đại dương và lục địa—chu trình carbon—là một quá trình cơ bản điều chỉnh khí hậu Trái đất. Một số yếu tố, như phun trào núi lửa hoặc hoạt động của con người, thải ra carbon dioxide vào khí quyển. Những nơi khác, chẳng hạn như rừng và đại dương, hấp thụ lượng CO 2 đó . Trong một hệ thống được điều chỉnh tốt, lượng CO 2 phù hợp sẽ được thải ra và hấp thụ để duy trì khí hậu trong lành. Cô lập carbon là một chiến thuật trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu hiện nay.
Đồ họa mô tả dữ liệu độ sâu, dữ liệu độ sâu do vệ tinh chụp được của lưu vực phía tây Đại Tây Dương và các đặc điểm đáy đại dương của nó. Nhà cung cấp dịch vụ: Dịch vụ Thông tin và Vệ tinh Môi trường Quốc gia của NOAA
Một nghiên cứu mới phát hiện ra rằng hình dạng và độ sâu của đáy đại dương giải thích tới 50% những thay đổi về độ sâu mà tại đó carbon được cô lập trong đại dương trong 80 triệu năm qua. Trước đây, những thay đổi này được cho là do các nguyên nhân khác. Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng đại dương, nơi hấp thụ carbon lớn nhất trên Trái đất, trực tiếp kiểm soát lượng carbon dioxide trong khí quyển. Tuy nhiên, cho đến nay, người ta vẫn chưa hiểu rõ những thay đổi chính xác về địa hình đáy biển trong lịch sử Trái đất ảnh hưởng như thế nào đến khả năng cô lập carbon của đại dương.
Công trình được công bố trên tạp chí Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
Matthew Bogumil, tác giả chính của bài báo và là nghiên cứu sinh tiến sĩ về Trái đất, hành tinh, cho biết: “Lần đầu tiên chúng tôi có thể chứng minh rằng hình dạng và độ sâu của đáy đại dương đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon dài hạn”. và khoa học vũ trụ.
Chu trình carbon dài hạn có rất nhiều bộ phận chuyển động, tất cả đều hoạt động theo các thang thời gian khác nhau. Một trong những phần đó là độ sâu đáy biển – độ sâu trung bình và hình dạng của đáy đại dương. Ngược lại, điều này được kiểm soát bởi các vị trí tương đối của lục địa và đại dương, mực nước biển cũng như dòng chảy trong lớp phủ Trái đất. Các mô hình chu trình carbon được hiệu chỉnh bằng bộ dữ liệu cổ khí hậu tạo cơ sở cho sự hiểu biết của các nhà khoa học về chu trình carbon biển toàn cầu và cách nó phản ứng với những xáo trộn tự nhiên.
Tushar Mittal, đồng tác giả của bài báo và là giáo sư khoa học địa chất tại Đại học bang Pennsylvania, cho biết: “Thông thường, các mô hình chu trình carbon trong lịch sử Trái đất coi độ sâu đáy biển là yếu tố cố định hoặc yếu tố phụ”.
Nghiên cứu mới đã tái tạo lại phép đo độ sâu trong 80 triệu năm qua và đưa dữ liệu vào mô hình máy tính để đo khả năng hấp thụ carbon của biển. Kết quả cho thấy độ kiềm của đại dương, trạng thái bão hòa canxit và độ sâu bù cacbonat phụ thuộc rất nhiều vào sự thay đổi ở các phần nông của đáy đại dương (khoảng 600 mét trở xuống) và vào cách phân bố các vùng biển sâu hơn (lớn hơn 1.000 mét). Ba biện pháp này rất quan trọng để hiểu cách carbon được lưu trữ dưới đáy đại dương.
Đồ họa hiển thị một số đặc điểm đáy đại dương ở độ sâu từ 0–35.000 feet dưới mực nước biển. Tín dụng: Văn phòng Giáo dục NOAA
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng đối với kỷ nguyên địa chất hiện nay, chỉ riêng phép đo độ sâu trong Kainozoi đã chiếm 33%–50% biến thể quan sát được trong quá trình cô lập carbon và kết luận rằng bằng cách bỏ qua những thay đổi về độ sâu, các nhà nghiên cứu đã gán nhầm những thay đổi trong quá trình cô lập carbon cho các yếu tố khác ít chắc chắn hơn. , chẳng hạn như CO2 trong khí quyển, nhiệt độ cột nước, silicat và cacbonat bị sông cuốn vào đại dương.
Bogumil cho biết: “Hiểu được các quá trình quan trọng trong chu trình carbon dài hạn có thể cung cấp thông tin tốt hơn cho các nhà khoa học đang nghiên cứu các công nghệ loại bỏ carbon dioxide từ biển để chống lại biến đổi khí hậu ngày nay”. "Bằng cách nghiên cứu những gì thiên nhiên đã làm trong quá khứ, chúng ta có thể tìm hiểu thêm về những kết quả có thể có và tính thực tế của việc cô lập biển nhằm giảm thiểu biến đổi khí hậu."
Sự hiểu biết mới này rằng hình dạng và độ sâu của đáy đại dương có lẽ là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình cô lập carbon cũng có thể hỗ trợ việc tìm kiếm các hành tinh có thể sinh sống được trong vũ trụ của chúng ta.
Đồng tác giả Carolina Lithgow-Bertelloni, giáo sư UCLA và trưởng khoa Khoa học Trái đất, hành tinh và không gian cho biết: “Khi quan sát các hành tinh xa xôi, chúng tôi hiện có một bộ công cụ hạn chế để cung cấp cho chúng tôi gợi ý về tiềm năng sinh sống của chúng”. “Bây giờ chúng ta đã hiểu được vai trò quan trọng của phép đo độ sâu trong chu trình carbon, chúng ta có thể kết nối trực tiếp quá trình tiến hóa bên trong của hành tinh với môi trường bề mặt của nó khi đưa ra suy luận từ các quan sát JWST và hiểu biết về khả năng sinh sống của hành tinh nói chung.”
Bước đột phá chỉ thể hiện sự khởi đầu trong công việc của các nhà nghiên cứu.
"Bây giờ chúng tôi đã biết tầm quan trọng của phép đo độ sâu nói chung, chúng tôi dự định sử dụng các mô phỏng và mô hình mới để hiểu rõ hơn về các đáy đại dương có hình dạng khác nhau sẽ ảnh hưởng cụ thể như thế nào đến chu trình carbon và điều này đã thay đổi như thế nào trong lịch sử Trái đất, đặc biệt là Trái đất sơ khai, khi hầu hết các đất liền nằm dưới nước", Bogumil nói.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
