”Havsglidare” ger nya ledtrådar om Södra oceanens klimatpåverkan

2022-01-27 10:43  

Med avancerade robotar som tar sig hundratals meter ner i Södra oceanen börjar forskare få en bättre bild av det stormiga havets koldioxidutsläpp. Det kan förbättra våra prognoser av klimatet.

Södra oceanen, vårt sydligaste hav som omger Antarktis, spelar en viktig roll för klimatet och takten på klimatförändringarna. Det absorberar mest koldioxid av alla våra hav, och reglerar vårt klimat genom att kontrollera utbytet av värme och kol mellan atmosfären. Ändå är det mycket vi fortfarande inte vet om detta havs underliggande processer.

– Vi vill försöka förstå hur mycket koldioxid som kommer från havet och släpps ut i atmosfären, vilket påverkar klimatet globalt. Men Södra oceanen har varit väldigt dåligt observerat och vi har haft väldigt lite data. Men hjälp av avancerade robotar kan vi få mycket mer data, och mer detaljerad data, än vad vi har haft tillgång till tidigare, berättar Sebastiaan Swart, professor i oceanografi vid Göteborgs universitet.

Sebastiaan Swartz, professor i oceanografi vid Göteborgs universitet. Foto: Sofia Sabel

Sebastiaan Swart ingår i en internationell forskargrupp som i en ny studie konstaterar att de kraftiga stormar som ofta förekommer runt Antarktis leder till stora koldioxidutsläpp. 

Läs mer: Så kan infångad koldioxid bli fast material på en sekund

Förhållandena i Södra oceanen är väldigt tuffa. Det har gjort det svårt för forskare att observera havet på plats och få in data om exempelvis väder och koldioxidnivåer under annat än relativt korta perioder. De senaste årens utveckling av autonoma havsrobotar, drönare och så kallade “havsglidare”, på engelska ocean gliders, men också batterier och sensorer har underlättat deras arbete. 

Nu kan forskare samla in mycket mer exakt information kontinuerligt i flera månaders tid, och kombinera informationen de får från den utrustning som rör sig på havsytan med den som kan komma från så långt som en kilometer ner i havet.

– Möjligheten att ha en autonom plattform har verkligen revolutionerat forskningen de senaste 10 åren. I dag levererar de majoriteten av den data vi får från området, och det har dramatiskt förändrat vilken kunskap vi kan få. Autonoma robotar är robusta, små och kräver lite energi, säger Sebastiaan Swart.

En Slocum Glider kan ta sig ner till en kilometers djup. Foto: Sea Technology Services

Slocum Gliders, som tar sig så långt som en kilometer ner i havet, är utvecklade vid University of Washington, är ungefär två meter långa och väger 60 kilo. För dessa är en av de största riskerna att krocka med havsis eller fastna under isen. Men förbättrad radar, sensorer och algoritmer har gjort robotarna bättre på att upptäcka och undvika hinder. En annan potentiell risk är att litiumbatteriet ska drabbas av urladdning, till exempel för att moderkortet inte fungerar som det ska.

Undervattensrobotarna är nere i upp till sex timmar i taget och tar sig sedan upp till vattenytan för att skicka iväg den data som de har samlat in. Den här typen av “glider” har klarat uppdrag på ungefär sex månader, men forskarna gör nu ett försök där uppdraget ska vara i 11 månader, med ett primärt litiumbatteri.

Läs mer: AI-granskning visar: Nästan alla berörs av klimatkris

Havsglidaren, ocean glider på engelska, som ständigt ska vara på ytan är ungefär två meter lång och en meter bred, har solpaneler och laddningsbara batterier. Foto: Fred Fourie

Utrustningen som hela tiden befinner sig på havsytan har utvecklats mycket snabbare under senare år och har blivit mer robusta, berättar Sebastiaan Swart. Men förhållandena är också tuffast på ytan. Havsglidarna som är anpassade för att vara på ytan är utvecklade av det amerikanska bolaget Liquid Robotics, är ungefär två meter långa och en meter breda, har solpaneler och laddningsbara batterier. De brukar klara uppdrag på upp till sex månader.

– De här glidarna måste klara sig mot stora vågor och stormigt väder, då de kan kastas under vatten och fortfarande måste kunna komma upp till ytan igen. De klarar av att kastas i upp till 12 meters vågor i flera veckors tid, utan att förstöras, säger Sebastiaan Swart.

Den aktuella studien bygger på mätningar under tre månaders tid, under sommarsäsongen i Södra Oceanen.

–  Vi visar att det finns regelbundna tider när havet släpper ut mer koldioxid till atmosfären än den absorberar. Det är viktig kunskap, som visar att bilden av vår globala koldioxidbudget måste förändras, eftersom det här är en viktig källa till koldioxidutsläpp, förklarar Sebastiaan Swart.

Undervattensglidaren släpps ner i havet. Foto: Emma Bone

I dag vet vi att stormarna rör upp det djupa koldioxidrika vattnet till ytan. De här stormarna väntas också bli intensivare i framtiden, på grund av ett varmare klimat.

Om balansen förändras så havet släpper ut ännu mer koldioxid kan det få allvarliga konsekvenser för klimatet, och skynda på den globala uppvärmningen.

Forskarna ska nu börja hämta in data från höst- och vintersäsongen i Södra Oceanen, perioder som knappt har studerats tidigare. Det är viktigt för att få en bättre helhetsbild om vad som pågår, och kan också ge ett bättre beslutsunderlag till framtida klimatmodeller. 

Den vetenskapliga artikeln ”Storms drive outgassing of CO2 in the subpolar Southern Ocean” har publicerats i Nature Communications.

Här kan du se ett nyhetsinslag från 2015 som ger en övergripande bild av tekniken som används.

Mer om studien 

Mer om studien 

Studien har genomförts i ett samarbete mellan Sebastiaan Swart och Marcel du Plessis på institutionen för marina vetenskaper vid Göteborgs universitet och bland annat CSIR (Council for Scientific and Industrial Research) i Sydafrika. Försteförfattare är Sarah Nicholson vid CSIR.

 – Den här kunskapen behövs för att kunna göra mer korrekta förutsägelser om framtida klimatförändringar. Dagens globala klimatmodeller fångar inte alls in samspelet mellan hav och luft när det gäller transporten av koldioxid, säger Marcel du Plessis vid Göteborgs universitet, i ett uttalande.

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt