Opis projektu
Badanie biologicznej pompy związków węgla w oceanach
Czy wiesz, że dzięki mikroskopijnym roślinom morskim oceany pochłaniają CO2 z atmosfery i przechowują go głęboko pod powierzchnią wody przez dziesiątki, a nawet setki lat? Ten proces składowania jest nazywany biologiczną pompą węglową. Finansowany przez UE projekt CarbOcean ma na celu dokładniejsze zrozumienie działania tej pompy poprzez połączenie nowych obserwacji węgla przenoszonego przez mikroskopijne cząstki w oceanie z modelowaniem biogeochemicznym. Uczeni opracują autonomiczne zrobotyzowane urządzenie do profilowania, które umożliwi jednoczesną obserwację strumieni cząsteczkowego węgla organicznego (POC) i cząsteczkowego węgla nieorganicznego (PIC), wraz z fizykochemicznymi parametrami oceanów. Korzystając z danych zebranych przez takie urządzenia w wielu różnych środowiskach oceanicznych, uczeni będą badać produkcję POC i PIC w oceanie powierzchniowym i ich późniejszy transfer przez głębiny oceaniczne oraz przyjrzą się, w jaki sposób strumienie te są ze sobą powiązane. Te unikatowe obserwacje zostaną następnie wykorzystane do udoskonalenia modeli biologicznej pompy węglowej i dokładniejszego poznania zasad jej działania.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- 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
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
9000 Gent
Belgia