Gæsteindlæg: Hvordan det sydlige Atlanterhav overvinder sin historie som et underundersøgt hav

Gæsteindlæg: Hvordan det sydlige Atlanterhav overvinder sin historie som et underundersøgt hav

Kildeknude: 1908381

Det sydlige Atlanterhav spiller en afgørende rolle i det globale klima, men har kun modtaget en brøkdel af den videnskabelige opmærksomhed fra dets nordlige modstykke. 

For eksempel er det sydlige Atlanterhav en central del af Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) – et stort strømsystem i verdenshavene, der spiller en afgørende rolle i reguleringen af ​​det globale klima. Sydatlanten påvirker også klimaet i mange sydamerikanske og afrikanske lande direkte og kan drive ekstreme begivenheder – såsom hedebølger, tørke og oversvømmelser – der kan føre til vand- og fødevareusikkerhed for millioner af mennesker.

Alligevel er Sydatlanten underforsket sammenlignet med Nordatlanten for en stor del, fordi globale magter historisk set har anset det for mindre geopolitisk og økonomisk vigtigt. Desuden er havet flankeret af lav-til-middelindkomstlande, der stadig kæmper for at finansiere de høje omkostninger ved oceanografisk forskning.

For at øge bevidstheden og tilskynde til mere forskning om det sydlige Atlanterhav, tidsskriftet Kommunikation Jorden og miljø har forberedt en særlig samling om "Ocean Science in the South Atlantic".

Dette specialnummer, som jeg er redaktør for, indeholder seks artikler. Blandt disse er en gennemgå af Sydatlantens rolle i AMOC, en perspektiv om, hvordan mindskelse af forskellen mellem det globale syd og nord kan bidrage til at opbygge en samlet tilgang til vurdering af havets økosystemers sundhed i Atlanterhavet, og en KOMMENTAR stykke om, hvordan kvinder har taget en større rolle i oceanografiske kampagner i det sydlige Atlanterhav – et felt, der traditionelt er domineret af mænd – hvilket fører til en mere inkluderende videnskab.

Det 'upassende Atlanterhav'

Sydatlantens historie er sporadisk kolonisering og økonomisk udnyttelse.

Havet blev stort set ignoreret i den bredere historie af det bredere Atlanterhav, så meget at American Cyclopaedia – i omløb mellem 1858 og 1863 – kaldte Nordatlanten for "det egentlige Atlanterhav", og refererede til det sydlige Atlanterhav som "Etiopiske Ocean".

Den vestlige registrerede historie om det sydlige Atlanterhav begyndte i 1500, da portugisisk opdagelsesrejsende Pedro Alvares Cabral nåede det, der nu er Brasiliens kyst. Gunstige vinde og strømme gjorde det sydlige Atlanterhav ideelt til rejser mellem Sydamerika og Afrika under Sejltid – defineret af en dominans af sejlskibe i global handel og krigsførelse.

Dette muliggjorde eksport af landbrugsprodukter til Afrika samt tvungen deportation af afrikanere til Sydamerika under Atlanterhavet slavehandel.

Interessen for Sydatlanten fra andre europæiske magter begyndte at vokse, da de søgte at få adgang til Stillehavet via Kap Horn – Sydamerikas sydligste punkt – og til Det Indiske Ocean via Kap det Gode Håb – Afrikas sydligste punkt.

Derudover udnyttede britiske og amerikanske hvalfangere det sydlige sydatlantiske hvalbestand til spermacet – et ekstremt værdifuldt stof, der bruges til fremstilling af stearinlys og kosmetik.

James Rennel, en britisk oceanograf, producerede den første kort af overfladestrømmene i Sydatlanten i 1832 – vist nedenfor – ved hjælp af data leveret af hvalfangerskibe. Rennel var den første, der beskrev udvekslingen af ​​farvande mellem det indiske og det sydlige Atlanterhav som "bankerne og strømmene ved Lagullas", i dag kendt som Agulhas Strøm.

Det første kort over overfladestrømmene i det sydlige Atlanterhav, produceret af den britiske oceanograf James Rennels i 1832. Kilde: Wikimedia.
Det første kort over overfladestrømmene i det sydlige Atlanterhav, produceret af den britiske oceanograf James Rennels i 1832. Kilde: Wikimedia.

Med afskaffelsen af ​​slavehandelen i 1850 faldt skibsfarten over det sydlige Atlanterhav. Åbningen af Suez-kanalen i 1869 forkortet rejsetiden mellem vest og øst, hvilket fik interessen for det sydlige Atlanterhav til at aftage yderligere. Det Panamakanalen åbnede i 1914 og gav direkte adgang til Stillehavet, hvilket førte til en endnu større dominans af Nordatlanten over Sydatlanten inden for skibsfart.

Udviklingen af ​​oceanografi har historisk været bundet til at levere den information, der er nødvendig for at øge maritim handel og militær overlegenhed. Som sådan mange fremskridt i oceanografien af ​​Nordatlanten fortsatte med at blive lavet under de to verdenskrige.

Nordatlanten fik endnu større opmærksomhed under Kold krig med dannelsen af NATO, mens nationerne, der grænser op til det sydlige Atlanterhav, stort set forblev neutrale.

Med afslutningen på den kolde krig fik landene omkring det sydlige Atlanterhav større økonomisk og politisk uafhængighed og knyttede mere betydningsfulde bånd. Dette inkluderer for eksempel oprettelsen af ​​den sydatlantiske zone for fred og samarbejde (ZOPACAS) i 1986, hvilket førte til erklæringen om atomafrustningen af ​​det sydlige Atlanterhav i 1994.

Det unikke ved det sydlige Atlanterhav

Sydatlanten er det eneste hav, der transporterer varme mod ækvator.

Det skyldes, at det sydlige Atlanterhav leverer store mængder vand til Nordatlanten for at erstatte det kolde og tætte vand, der synker i det norske hav og Labrador som den øverste gren af ​​Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC).

Skematisk over Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Varme overfladenære strømme er vist med rødt, og kolde dybe strømme er i blåt. Kilde: C. Böning og M. Scheinert, GEOMAR.
Skematisk over Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Varme overfladenære strømme er vist med rødt, og kolde dybe strømme er i blåt. Kilde: C. Böning og M. Scheinert, GEOMAR.

Klimaændringer truer imidlertid stabiliteten af ​​AMOC. Mens planeten opvarmes, smelter iskapperne på den nordlige halvkugle, hvilket fortynder det salte havvand med ferskvand og forhindrer køligt, tæt vand i at synke. Undersøgelser tyder på, at hele AMOC-systemet kunne være det sænker farten. Som sådan betragtes AMOC som et potentiale tipelement af vores klimasystem – og at forske videre i det er afgørende.

Af denne grund er mange internationale forskningsprogrammer designet og finansieret til at give en kontinuerlig registrering af fuldvandssøjlen, trans-bassin-fluxene af varme, masse og ferskvand. Disse programmer – som f.eks HURTIG , OSNAP – hovedsageligt fokus på Nordatlanten, da Sydatlanten oprindeligt udelukkende blev betragtet som en passiv kanal for det dybe vand, der dannes i Nordatlanten.

Det sydlige Atlanterhav er dog i virkeligheden en aktiv del af AMOC, da det er, hvor farvande fra Stillehavet, Indiske og Sydlige oceaner blandes sammen og ændres. Det sydlige Atlanterhav kan allerede have moduleret AMOC-variabilitet over de sidste årtier, ifølge denne studere fra specialsamlingen. Det sydlige Atlanterhav præsenterer også en stor biogeokemisk mangfoldighed ifølge en anden studere fra samlingen.

Desuden ændringer i det sydlige Atlanterhav drevet af menneskeskabte klimaændringer kan bidrage til en stigning i ekstreme begivenheder som hedebølger, tørke og oversvømmelser i sydamerikanske og afrikanske lande, hvilket fører til vand- og fødevareusikkerhed for millioner af mennesker og resulterer i massemigration.

Det bredere videnskabelige samfund er ved at få anerkendelse af Sydatlantens betydning i det regionale og globale klima. De sydatlantiske lande har dog stadig lav til middelindkomst og kæmper for at finansiere de høje omkostninger ved oceanografisk forskning. På nuværende tidspunkt er sydatlantisk forskning fortsat en luksus i det globale nord. 

Sydatlantens rummelighed

Anerkendelse af vigtigheden af ​​det sydlige Atlanterhav førte til oprettelsen i 2007 af en gruppe forskere dedikeret til at afsløre Sydatlantens rolle på AMOC (SAMOC).

SAMOC-initiativet involverede oprindeligt forskere fra Argentina, Brasilien, Frankrig, Italien, Tyskland, Rusland, Holland, Storbritannien og USA. Det blev dog mødt med modstand fra det vigtigste videnskabelige samfund, som foretrak at observere AMOC i Nordatlanten og dets indvirkning på vejret og klimaet i lande, der grænser op til Nordatlanten. Dette er beskrevet i en KOMMENTAR papir fra specialsamlingen.

For at måle AMOC har forskere brug for transbasin- og grænsestrøm fortøjede arrays samt skibsbaseret hydrografiske transekter.

Oceanografiske kampagner er dog en meget dyr forretning og udgør en hindring for forskere fra det globale syd. For eksempel, en forskningsfartøj kan koste alt fra £30,000 til £80,000 per dag ude på havet.

Brugen af ​​robotter eller autonome enheder som et alternativ er begrænset til de foreslåede videnskabelige spørgsmål og også uoverkommelig med hensyn til omkostninger. An ARGO float koster mellem £20,000 og £80,000, en undervandssvævefly mellem £100,000 og £120,000, og en undervands drone har en daglig driftsomkostning på £2,000.

På trods af forhindringerne kan SAMOC-initiativets succes forklares med dets fællesskab, som er drevet af en fælles vision, veldefinerede mål og en græsrodsdeling af ressourcer snarere end ensartede puljer af finansiering. Dette tillod ligeværdig deltagelse af forskere fra det globale syd og nord, hvilket igen kan reducere udfordringerne med bæredygtig udvikling i det dybe og åbne Sydatlanterhav, ifølge perspektiv fra specialsamlingen.

Derudover er der også en bedre kønsbalance, hvor kvinder leder mange af SAMOC-forskningstogterne som hovedefterforskere. 

SAMOC-forskere arbejder på krydstogter i det sydlige Atlanterhav. Dr. Renellys Perez (til venstre) udsætter en fortøjet bøje i det tropiske Atlanterhav, 2021, og Dr. Maria Paz Chidichimo (til højre) udsætter en CTD-roset i Drake-passagen.
SAMOC-forskere arbejder på krydstogter i det sydlige Atlanterhav. Dr. Renellys Perez (til venstre) udsætter en fortøjet bøje i det tropiske Atlanterhav, 2021, og Dr. Maria Paz Chidichimo (til højre) udsætter en CTD-roset i Drake-passagen.

Femten år efter grundlæggelsen, dette gennemgå artikel fra den særlige samling afslører de kollektive resultater af SAMOC-initiativet. Den væltende cirkulation i det sydlige Atlanterhav fører ikke kun varme mod ækvator, men vi ved nu, at den også eksporterer ferskvand mod polen med to stærke væltende celler. Som reaktion på AMOC, udvekslingen af ​​farvande med andre oceaner og klimaændringer er Sydatlanten blevet varmere i alle dybder, saltere i de øverste lag og friskere i de dybe og afgrunde lag.

Ifølge en anden studere fra den særlige samling har denne opvarmning allerede ført til invasionen af ​​tropiske/subtropiske marine organismer til passende levesteder på højere breddegrader i det sydlige Atlanterhav.

Havvidenskaben i det sydlige Atlanterhav er begyndt at overvinde sin historiske arv og gør det, mens den spejler mangfoldigheden af ​​sine egne farvande. Derfor er det, uanset hvad det repræsenterer, bydende nødvendigt, at vi fortsætter med at støtte havvidenskaben i det sydlige Atlanterhav.

Chidichimo, MP et al. (2023) Energiske væltende strømme, dynamiske interocean-udvekslinger og havopvarmning observeret i det sydlige Atlanterhav, Communications Earth & Environment, doi: 10.1038 / s43247-022-00644-x

Marshall, T. et al. (2022) Angola Gyre er et hotspot for dinitrogenfiksering i det sydlige Atlanterhav. Kommunikation Jord og miljø, doi: 10.1038 / s43247-022-00474-x

Perez, JAA et al. (2022) Tropicalisering af demersal megafauna i det vestlige Sydatlanten siden 2013. Communications Earth & Environment, doi: 10.1038 / s43247-022-00553-z

Perez, R. et al. (2023) SAMOC-initiativets rolle i at styrke nutidens videnskabsmænd. Kommunikation Jord og miljø, doi:10.1038/s43247-022-00646-9

Roberts, M. et al. (2023) Hvordan giver man havets økosystemer et sundhedstjek? En 'Atlantic Blueprint' til at vurdere dybe og åbne havøkosystemers status i rum og tid. Kommunikation Jord og miljø, doi: 10.1038 / s43247-022-00645-w

Rühs, S. et al. (2022) Robuste estimater for årtiers udvikling af Agulhas-lækage fra 1960'erne til 2010'erne. Kommunikation Jord og miljø: doi: 10.1038 / s43247-022-00643-y

Sharelines fra denne historie

Tidsstempel:

Mere fra Carbon Brief