Descrizione del progetto
Comprendere la pompa biologica del carbonio nell’oceano
Sapevate che le microscopiche piante marine aiutano l’oceano ad assorbire la CO2 dall’atmosfera e a stoccarla nelle profondità oceaniche per decenni, o addirittura secoli? Questo processo di stoccaggio è definito come la pompa biologica del carbonio nell’oceano. Il progetto CarbOcean, finanziato dall’UE, si propone di comprendere meglio il funzionamento di questa pompa integrando le nuove osservazioni del carbonio trasportato da particelle microscopiche nell’oceano con la modellazione biogeochimica. A tal fine, i ricercatori svilupperanno un profilatore oceanico robotico autonomo per osservare simultaneamente i flussi di carbonio organico particolato e di carbonio inorganico particolato, insieme ai parametri fisico-chimici dell’oceano. Utilizzando i dati raccolti da tali profilatori in un’ampia varietà di ambienti oceanici, i ricercatori studieranno la produzione di queste due tipologie di carbonio sulla superficie degli oceani e il successivo trasferimento attraverso le profondità oceaniche, per poi esaminare in che modo questi flussi sono interconnessi. Queste osservazioni uniche saranno successivamente utilizzate per migliorare i modelli della pompa biologica del carbonio e ottenere una migliore comprensione del suo funzionamento.
Obiettivo
The ocean’s biological carbon pump plays a crucial role in storing atmospheric carbon dioxide in the deep ocean, thereby isolating carbon from the atmosphere for decades to centuries. Yet, its capacity to do so is under-constrained and its mechanisms poorly understood. CarbOcean will develop a mechanistic and quantitative understanding of the biological carbon pump using a novel integrative approach that accounts for its two component pumps: (1) the organic carbon pump, which concerns the photosynthetic production of particulate organic carbon, POC, and (2) the carbonate pump, which concerns the production of particulate inorganic carbon, PIC. These pumps have opposite effects on the ocean-atmosphere exchange of carbon dioxide. I will nurture the development of a breakthrough autonomous robotic ocean profiler, uniquely capable of simultaneous observations of PIC and POC fluxes and physicochemical parameters from the well-lit surface ocean through the underlying twilight zone (roughly 100 – 1000 m depth) over a continuum of spatiotemporal scales. The robotic profilers will be deployed in a wide variety of oceanic environments and the collected data will allow investigation of links between the export and sequestration of POC and PIC, examination of pump interconnection, and detection of pump drivers. New parameterizations of carbon flux processes will be developed and implemented in a biogeochemical model. Lastly, the carbon flux data collected will be up-scaled to the global ocean using artificial intelligence approaches, thereby exploiting synergies among various observational platforms, including remote sensing.
CarbOcean is a strongly interdisciplinary project, connecting fundamental and applied optical oceanography with biogeochemistry, carbonate chemistry, advanced statistics, and technological development that will allow a quantum leap in understanding the ocean’s biological carbon pump.
Campo scientifico
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligence
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticsautonomous robots
- natural sciencesearth and related environmental sciencesoceanography
- natural sciencesearth and related environmental sciencesgeochemistrybiogeochemistry
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
9000 Gent
Belgio