Perché il Golfo di San Lorenzo sta perdendo ossigeno

Perché il Golfo di San Lorenzo sta perdendo ossigeno

Un nuovo studio collega la rapida deossigenazione nel Golfo di San Lorenzo a due potenti correnti: la Corrente del Golfo e la Corrente del Labrador.

L'ampia via d'acqua biologicamente ricca del Canada orientale che drena i Grandi Laghi del Nord America ed è popolare tra le barche da pesca, le balene e i turisti ha perso ossigeno più velocemente di quasi tutti gli altri oceani.

La carta, che appare in Nature Climate Change, spiega come i cambiamenti climatici su larga scala stiano già causando la caduta dei livelli di ossigeno nelle parti più profonde di questo corso d'acqua.

"L'area a sud di Terranova è una delle regioni meglio campionate dell'oceano", afferma la prima scrittrice Mariona Claret, ricercatrice associata presso l'Istituto congiunto per lo studio dell'Atmosfera e dell'Oceano dell'Università di Washington. "È anche un'area molto interessante perché è all'incrocio dove interagiscono due grandi correnti su più larga scala".

Vicino all'ipossia

L'agenzia di pesca canadese ha monitorato l'aumento della salinità e della temperatura nella regione di St. Lawrence da 1920. Hanno monitorato l'ossigeno solo da 1960, e la tendenza al calo sta causando preoccupazione.

"Le osservazioni nel molto interiore Golfo di San Lorenzo mostrano un drammatico declino dell'ossigeno, che sta raggiungendo condizioni ipossiche, il che significa che non può sostenere pienamente la vita marina", dice Claret.

Si è visto che i declini dell'ossigeno influenzano il lupo atlantico, dice Claret, e minacciano anche il merluzzo atlantico, i nevi delle nevi e l'ippoglosso nero della Groenlandia che vivono tutti nelle profondità.

Perché il Golfo di San Lorenzo sta perdendo ossigenoLa Corrente del Golfo e la Corrente del Labrador si dividono entrambi nei pressi del Canale di Laurenza, un canale profondo all'interno del Golfo di San Lorenzo che alimentano entrambe le correnti. La Gulf Stream a sua volta è sensibile ai cambiamenti nella Circolazione di capovolgimento del Meridione Atlantico. (Credito: Mariona Claret / U. Washington)

"Il declino dell'ossigeno in questa regione era già stato segnalato, ma ciò che non era stato esplorato prima era la causa sottostante", dice Claret, che ha svolto il lavoro mentre era alla McGill University.

I risultati confermano un recente studio che mostra come, a causa delle emissioni umane, i livelli di anidride carbonica sono aumentati nel secolo scorso, la Corrente del Golfo si è spostata verso nord e la Corrente del Labrador si è indebolita. Il nuovo documento rileva che ciò causa più acqua calda, salata e povera di ossigeno della Gulf Stream per entrare nella St. Lawrence Seaway.

Simulazione enorme

I ricercatori hanno utilizzato i risultati del modello del laboratorio di dinamica dinamica di geofisica dell'America e dell'Ambiente nazionale, un modello di computer ad alta risoluzione che simula gli oceani del mondo con un punto dati ogni 8 chilometri (miglia 5). La simulazione ha richiesto nove mesi per funzionare con i nodi computazionali 10,000, enormi anche per gli standard dei modelli climatici globali.

Con questa precisione cominciano a comparire mulinelli e dettagli della costa che possono influenzare la circolazione oceanica. L'output del modello combinato con le osservazioni storiche mostra che con l'aumento dei livelli di anidride carbonica, l'acqua del Gulf Stream sostituisce l'acqua del mare del Labrador nelle parti più profonde del golfo di St. Lawrence.

Le tempeste nel Labrador Sea hanno agitato le acque trasportate dalla Corrente del Labrador, e quindi l'aria assorbita dalla superficie si mescola molto al di sotto della superficie. La corrente del golfo, tuttavia, è più stratificata in strati orizzontali stabili; lo strato superiore contiene ossigeno dall'aria soprastante, ma la vita marina ha consumato l'ossigeno degli strati inferiori.

Qual è il prossimo è sconosciuto

Inoltre, la Corrente del Golfo più calda è ugualmente densa a una profondità maggiore, così gli strati più profondi, più privati ​​dell'ossigeno provenienti dalla Corrente del Golfo seguono lo stesso percorso di densità che l'acqua vicino alla superficie ricca di ossigeno della Corrente del Labrador impiega.

"Ci riferiamo a un cambiamento dell'ossigeno sulla costa a un cambiamento nelle correnti su vasta scala in mare aperto", dice Claret.

Nel modello, lo spostamento nella circolazione oceanica su larga scala che causa riscaldamento e deossigenazione nel Golfo di Saint Lawrence corrisponde anche a un declino della Circolazione di capovolgimento del Meridione Atlantico, un modello di circolazione oceanica noto per influenzare fortemente il clima dell'emisfero settentrionale.

"Essere in grado di collegare potenzialmente i cambiamenti costieri con l'Atlantic Meridional Overturning Circulation è piuttosto eccitante", afferma Claret.

L'analisi mostra che metà del calo di ossigeno osservato in profondità nel fiume San Lorenzo è dovuto solo all'acqua più calda, che non può trattenere tanto ossigeno. L'altra metà è probabilmente dovuta ad altri fattori, come l'attività biologica nelle due correnti e all'interno del canale.

Quello che succederà dopo è sconosciuto, dice Claret. I livelli di ossigeno nel St. Lawrence dipenderanno da domande molto più ampie, dice, come la quantità di anidride carbonica che gli esseri umani emetteranno nell'atmosfera nei prossimi decenni e come le correnti oceaniche su larga scala risponderanno.

Il Consiglio europeo della ricerca, il Ministero spagnolo dell'economia e della competitività, la Fondazione canadese per l'innovazione e NOAA hanno finanziato il lavoro. Altri coautori sono dell'Università Autonoma di Barcellona; l'Università del Rhode Island; l'Università della California, a Los Angeles; Dalhousie University in Nova Scotia; Pesca e Oceani Canada; e il laboratorio di fluidodinamica geofisica di NOAA.

Fonte: Università di Washington

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