Biogeosciences: Основанные на прямых измерениях количественные оценки обмена CO2 и CH4 между поверхностью и атмосферой в центральной части Северного Ледовитого океана
Центральная часть Северного Ледовитого океана (ЦСЛО) играет важную роль в глобальном углеродном цикле, но текущий и будущий обмен влияющими на климат газами такими как метан (CH4) и углекислый газ (CO2) между ЦСЛО и атмосферой крайне неопределённый. В частности, имеется очень мало наблюдений за приповерхностными концентрациями газа или прямых оценок потоков CO2 «воздух-море», а также не сообщалось ранее о прямых оценках потоков CH4 «воздух-море», полученных от ЦСЛО. Кроме того, влияние морского льда на обмен недостаточно изучено. Представлены прямые измерения воздушно-морского потока CH4 и CO2, а также воздушно-снежных потоков CO2 в летнее время ЦСЛО к северу от 82,5° с.ш. в ходе экспедиции Синоптической арктической службы (SAS), выполненной на шведском ледоколе «Оден» в 2021 году. Измерения воздушно-морских потоков CH4 и CO2 проводились с помощью плавучих камер, размещённых в выводах, доступных со стороны морского льда и со стороны «Одена», а воздушно-снежные потоки определялись с помощью камер, развёрнутых на морском льду. Скорости переноса газа, определённые по потокам и концентрации растворённого в поверхностных водах газа, показали более слабую зависимость от скорости ветра, чем существующие параметризации, при этом средняя скорость переноса свинцового газа из морского льда составила 2,5 см ч-1, применимая в наблюдаемом диапазоне скоростей ветра 10 м (1–11 м с-1). Средний наблюдаемый поток CO2 «воздух-море» составлял -7,6 ммоль м-2 сут-1, а средний поток CO2 воздух-снег составлял -1,1 ммоль м-2 сут-1. Экстраполяция этих потоков и соответствующих концентраций морского льда даёт поток ЦСЛО в августе и сентябре, равный -1,75 ммоль м-2 сут-1, что находится в пределах диапазона предыдущих косвенных оценок. Средний наблюдаемый поток CH4 «воздух-море» составляет 3,5 мкмоль м-2 сут-1, с учётом концентрации морского льда, соответствует потоку ЦСЛО в августе и сентябре, равному 0,35 мкмоль м-2 сут-1, что ниже предыдущих оценок и означает, что ЦСЛО вносит очень небольшой (≪ 1 %) вклад в арктический поток CH4 в атмосферу.
