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Apr 29, 2024

Cabo Frio 용승의 탄산염 시스템

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 5292(2023) 이 기사 인용 403 액세스 6 Altmetric Metrics 세부 정보 탄산염 시스템의 정량적 평가는 가장 큰 평가 중 하나를 나타냅니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 5292(2023) 이 기사 인용

403 액세스

6 알트메트릭

측정항목 세부정보

탄산염 시스템의 정량적 평가는 UN이 2015년에 정의한 “지속 가능한 개발 목표”를 향한 가장 큰 과제 중 하나입니다. 이러한 의미에서 본 연구에서는 탄산염 시스템의 시공간 역학과 탄산염의 영향을 조사했습니다. 카보 프리우(Cabo Frio) 용승 지역에서 엘니뇨와 라니냐 현상이 발생합니다. 현장의 물리적 특성화는 풍속과 해수면 온도에 대한 데이터를 통해 수행되었습니다. Diadorim R/V(연구선)의 해양학 크루즈 중에도 물 샘플이 수집되었습니다. 이들 시료로부터 절대 및 실제 염도, 밀도, pH, 총 알칼리도, 탄산염, 방해석, 아라고나이트, 중탄산염 용존 무기 탄소, 이산화탄소, 탄소 분압, 칼슘 및 총 붕소의 매개변수를 얻었습니다. S1에서 중탄산염의 가장 높은 평균 농도(2018 µmol/kg)는 용존 무기 탄소 값(2203 µmol/kg)에 기여하는 것으로 보입니다. 방해석 포화 상태, 아라고나이트 포화 상태 및 탄산염의 값은 각 스테이션 표면에서 더 높았습니다(방해석 포화 상태 = 4.80~5.48, 아라고나이트 포화 상태 = 3.10~3.63, 탄산염 = 189~216 μmol/kg). pH의 평균값은 낮/밤 샘플에서 유사했습니다(7.96/7.97). 전체 탄산염 시스템은 온도, 염도, 총 알칼리도 및 pH 매개변수의 결과가 포함된 해양 화학 분석(AQM) 프로그램을 사용한 열역학적 모델링을 통해 계산되었습니다. 이 원고는 해수면 온도의 엘니뇨 및 라니냐 현상 진동에 직접적으로 의존하는 카보 프리오 용승의 영향을 받는 탄산염 시스템과 "산성화" 과정에 대한 원본 데이터를 제공합니다.

이산화탄소(CO2) 발생원, 수송 메커니즘 및 변환은 해양학 현장 연구에 필수적입니다1,2. 무기 CO2는 해양 함량이 해수면을 통한 대기 교환 및 유기물 분해(자생 및 동소 유래 모두)3와 같은 과정에 의존하기 때문에 동일한 수괴 내에서 상당한 공간적, 시간적 변동성을 나타낼 수 있습니다.

이 구획의 CO2 증가로 인한 해수 pH의 감소는 해양 산성화(OA)4라고도 알려진 과정인 해양 탄산염(반응 1)의 감소로 이어질 수 있습니다. 연안 해수는 자연적으로 일일, 계절, 심지어는 OA5에 의해 증폭되는 연간 pH 변화에 노출됩니다. 해수의 pH 진동은 CO2 및 \({\text{HCO}}_{3}를 증가시키면서 \({\text{CO}}_{3}^{2-}\)의 양을 감소시켜 탄산염 시스템 종분화에 영향을 미칩니다. ^{-}\) 콘텐츠는 해양 생물의 광합성과 석회화의 자연적인 과정을 방해하여 부정적인 생태적, 사회적, 경제적 영향을 초래합니다6.

물에서 이용 가능한 \({\text{CO}}_{3}^{2-}\)의 양이 감소하면 인간 활동으로 인해 대기로 방출되는 CO2를 바다가 제거하는 능력이 감소합니다. \({\text{CO}}_{3}^{2-}\)에 의한 H+ 및 CO2 흡수는 얕은 물의 CO2 보유 용량을 감소시킵니다. 몇몇 저자는 칼슘 포화 상태(Ω)를 \({\text{CO}}_{3}^{2-}\) 가용성5,7,8의 감소와 관련된 유기체의 석회화 용량 감소와 연결했습니다. 해수에서 \({\text{CO}}_{3}^{2-}\) 농도가 감소함에 따라(반응 1) 탄산염 포화 상태(Ω)가 감소합니다(식 1). Ω은 해양 유기체의 석회화 감소에 암시되어 있습니다. 뼈대, 껍데기, 척추 등 탄산염 구조를 나타내는 해양 동물은 OA9,10의 영향을 가장 많이 받습니다.

탄산염 시스템의 종분화 및 정량화는 UN이 2015년에 정의한 지속 가능한 개발 목표(SDG)11에서 향후 9년간의 과제로 간주됩니다. 이러한 과제 중 하나는 분석 프로토콜을 설정하고 OA에 대한 모니터링 프로그램을 구현하는 것입니다. OA(pH, TA, [\({\text{HCO}}_{3}^{-}\)], [\({\text{CO}}_{3}^{2 연구에서 얻은 데이터 -}\)], [CO2]aq, ρCO2, Ωcalc, Ωarag)도 해양과 대기 인터페이스 사이의 CO2 흐름에 대한 지역 및 글로벌 모델을 검증하는 데 필수적입니다. OA 연구에서는 이 방향으로 거의 진전이 없었습니다1,12,13,14,15. 연안 및 해양 수역에서 OA 모니터링 프로그램 시행과 관련된 주요 어려움은 (1) 탄산염 시스템 데이터베이스의 부재, (2) pH 및 총 알칼리도(TA) 측정을 위한 통일된 프로토콜의 부족입니다. ), (3) 탄산염 시스템 데이터의 다항식 정밀도에 대한 비공개, (4) 해안 및 해양 수의 CO2 플럭스에 대한 통합 및 개방형 액세스 데이터 저장소가 부족합니다16.