Ο Sentinel-3 και ο γρίφος του άνθρακα των ωκεανών

Αρχικά, το γεγονός ότι οι ωκεανοί απορροφούν μία σημαντική ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που διοχετεύουμε στην ατμόσφαιρα από την καύση της βιομάζας και τα ορυκτά καύσιμα φαινόταν να είναι κάτι καλό. Ωστόσο, καθώς περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στους ωκεανούς, οδηγεί σε οξίνιση των ωκεανών, γεγονός που καθιστά δύσκολο για κάποιους θαλάσσιους οργανισμούς να επιβιώσουν.

Η παρακολούθηση και κατανόηση του κύκλου του άνθρακα είναι σημαντική επειδή ο άνθρακας είναι το θεμελιώδες δομικό στοιχείο όλων των ζωντανών οργανισμών. Επίσης, η διαδικασία κίνησης του άνθρακα μεταξύ των ωκεανών, της ατμόσφαιρας, του εδάφους και των οικοσυστημάτων βοηθά στον έλεγχο του κλίματος μας.

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων τεσσάρων ετών μια διεθνής ομάδα επιστημόνων και μηχανικών έχουν χρησιμοποιήσει τους δορυφόρους μαζί με τις μετρήσεις από τα πλοία και πρωτοποριακές τεχνικές cloud computing για να μελετήσουν πώς το διοξείδιο του άνθρακα μεταφέρεται από την ατμόσφαιρα στους ωκεανούς.

Στη νέα δουλειά τους, που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό the Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, αποκαλύπτεται ότι οι θάλασσες γύρω από την Ευρώπη απορροφούν ένα εκπληκτικό ποσό 24 εκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα κάθε χρόνο. Αυτό ισοδυναμεί σε βάρος με δύο εκατομμύρια διώροφα λεωφορεία ή 72,000 747 Boeing.

Η ομάδα διαθέτει τα δεδομένα και τα εργαλεία cloud computing της, το «FluxEngine», στη διεθνή επιστημονική κοινότητα, έτσι ώστε κι άλλες ομάδες να μπορούν να αναλύσουν οι ίδιοι τα δεδομένα.

Ελπίζουν ότι κάνοντας διαθέσιμα εργαλεία όπως αυτά στον καθένα, θα βελτιωθεί η διαφάνεια και η ανιχνευσιμότητα των μελετών για το κλίμα. Θα πρέπει επίσης να συμβάλει στην επιτάχυνση της επιστημονικής προόδου σε αυτόν τον σημαντικό τομέα.

Ο Jamie Shutler από το Πανεπιστήμιο του Έξετερ, δήλωσε, "Οι πληροφορίες που συγκεντρώνονται με τη χρήση δορυφόρων είναι απαραίτητη για την παρακολούθηση του κλίματος μας, αλλά οι παρατηρήσεις αυτές δεν είναι πάντα εύκολα διαθέσιμες για άλλους επιστήμονες να τις χρησιμοποιήσουν.

"Η νέα αυτή εξέλιξη σημαίνει ότι ο καθένας μπορεί να χρησιμοποιήσει τα cloud εργαλεία και τα δεδομένα μας ώστε να υποστηρίξει τη δική του έρευνα."

Περιμένουν επίσης τώρα τους δορυφόρους του Ευρωπαϊκού Copernicus, Sentinel, να παρέχουν ζωτικής σημασίας πληροφορίες για αυτόν τον τομέα της έρευνας.

Ο Sentinel-3A εκτοξεύθηκε στις 16 Φεβρουαρίου και αφού ανατέθηκε για υπηρεσία θα μετρήσει τη θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας, τα ρεύματα, τους ανέμους, τα κύματα και άλλους βιοχημικούς δείκτες.

Η μοναδική διάσταση του Sentinel-3A είναι ότι τα όργανα που διαθέτει κάνουν ταυτόχρονες μετρήσεις, παρέχοντας επικαλυπτόμενα προϊόντα των δεδομένων που μεταφέρουν ζωτικής σημασίας πληροφορίες για την εκτίμηση των «ροών» του διοξειδίου του άνθρακα.

Για τον υπολογισμό της ροής των αερίων μεταξύ του ωκεανού και της ατμόσφαιρας είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την διαλυτότητα του διοξειδίου του άνθρακα στο θαλασσινό νερό μαζί με την ταχύτητα της μεταφοράς του αερίου.

Είναι σημαντικό ότι η διαλυτότητα καθορίζεται από έναν συνδυασμό θερμοκρασίας στην επιφάνεια της θάλασσας και την αλατότητα, ενώ ο επιφανειακός άνεμος του ωκεανού και το περιβάλλον των κυμάτων διέπουν την ταχύτητα με την οποία μεταφέρεται το διοξείδιο του άνθρακα.

Όλες αυτές οι πληροφορίες από έναν μόνο δορυφόρο καθιστά την αποστολή Sentinel-3 ένα σχεδόν τέλειο εργαλείο για να εκτιμηθεί η ανταλλαγή του διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ της ατμόσφαιρας και του παγκόσμιου ωκεανού, καθώς και εποχιακά, από έτος σε έτος και τα περιφερειακά προτύπα της ανταλλαγής.

Ο επιστήμονας της αποστολής Sentinel-3 της ESA, Craig Donlon, δήλωσε, "Η χρήση των δορυφορικών δεδομένων να παρέχουν ένα πιο ενημερωμένο και πλήρες σύνολο βασικών δεδομένων συμβάλλει στη βελτίωση της κατανόησης του κύκλου του άνθρακα.

"Η ικανότητα μεμονωμένοι επιστήμονες να εκτελέσουν και να ξάνα-εκτελέσουν τους δικούς τους υπολογισμούς ροής είναι ένας νέος και ισχυρός τρόπος να εργαζόμαστε μαζί σε έναν ανοικτό επιστημονικό κόσμο."

Ενώ οι δορυφόροι μας επιτρέπουν να παρακολουθούμε τους παγκόσμιους ωκεανούς εύκολα, οι μετρήσεις επί του πλοίου παραμένουν ουσιαστικής σημασίας διότι δεν μπορούμε να ελέγξουμε τα πάντα από το διάστημα.

Ο Andy Watson επίσης από το Πανεπιστήμιο του Έξετερ, σχολίασε, "Η καλή γνώση της πρόσληψης και της απελευθέρωσης διοξειδίου του άνθρακα στους ωκεανούς είναι απαραίτητη για την πρόβλεψη της αλλαγής του κλίματος. Τελικά το μεγαλύτερο μέρος του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνουμε θα βρει το δρόμο του μέσα από τους ωκεανούς.

"Το έργο αυτό θα παρέχει τις πιο ακριβείς εκτιμήσεις που έχουμε και είναι προσβάσιμο σε όλους."