Parte a oceanului global, Atlanticul de Nord leagă intim atmosfera și biogeosfera, jucând în același timp un rol major în climă, viață și economie.

Circulația oceanului este crucială în moderarea climei Europei de Vest. De asemenea, facilitează ciclul global al carbonului, deoarece formarea de apă adâncă în Atlanticul de Nord este responsabilă de eliminarea unor cantități mari de CO2 din atmosferă. Marginile oceanului găzduiesc ecosisteme înfloritoare.

Din ce în ce mai mult, însă, Atlanticul de Nord este amenințat de activitățile umane. Acest lucru reprezintă una dintre principalele provocări cu care societatea noastră se va confrunta în următoarele decenii.

Cercetarea circulației oceanice

Atlanticul de Nord oferă o legătură critică în circulația oceanică globală, apele locale de suprafață scufundându-se și formând transportorul oceanic de adâncime.

NIOZ găzduiește o rețea oceanică de observare pentru a studia formarea apelor de adâncime. Aceasta include o serie de andocuri în Marea Irminger, între vârful sudic al Groenlandei și Islanda.

În această zonă, s-a demonstrat că convecția de iarnă a apei de suprafață răcite către straturile mai adânci contribuie la crearea amestecului vertical și a transportului de căldură în ocean. Modificările de circulație afectează, de asemenea, constituenții dizolvați și, indirect, organismele care trăiesc în aceste mase de apă.

Productivitatea suprafeței oceanice

În Atlanticul de Nord-Est, există un gradient geografic Sud-Nord, de la un sistem puternic și permanent stratificat în (sub)tropice la un sistem stratificat sezonier în regiunile temperate. Acest gradient oferă un sistem ideal pentru a investiga modul în care sunt afectate productivitatea și compoziția comunităților microbiene.

Modelurile climatice oceanice prevăd o stratificare crescută, sporind limitarea nutrienților și, în consecință, o schimbare a comunității fitoplanctonice către specii mai mici. Se așteaptă o reducere a productivității primare și schimbări în ponderea pășunatului de către zooplancton și liza virală în pierderea de fitoplancton. Faptul că pășunatul sau liza virală este factorul dominant de pierdere va determina fluxul de carbon și nutrienți prin rețeaua trofică, fie către nivelurile trofice superioare (pășunat), fie către materia organică dizolvată și activitatea crescută a buclei microbiene (liză virală).

Rezultatele preliminare ale cercetării NIOZ arată că, în general, liza virală și pășunatul sunt aproximativ la fel de importante. Cu toate acestea, ponderea lizei virale a crescut odată cu stratificarea spre zona subtropicală, ceea ce indică un sistem mai regenerativ. Se așteaptă ca această situație să se extindă la latitudini mai nordice atunci când stratificarea va crește din cauza încălzirii stratului de suprafață al oceanului. La rândul său, acest lucru va avea, de asemenea, consecințe asupra ecosistemelor de adâncime.

Ecosisteme de adâncime

În contrast cu credința comună, părțile mai adânci ale Atlanticului de Nord găzduiesc ecosisteme unice și înfloritoare, inclusiv recife de corali de apă rece, zone de bureți și comunități de guri hidrotermale.

Studiile NIOZ arată că aceste ecosisteme prosperă la adâncimi mari în oceanul întunecat și rece, unde aprovizionarea cu hrană este limitată.

Ecosistemele de mare adâncime nu sunt caracterizate doar de o biodiversitate și o biomasă ridicate, oferind habitate pentru o gamă largă de nevertebrate și pești, ci formează, de asemenea, puncte fierbinți de mineralizare a carbonului. Coralii și bureții de apă rece construiesc sisteme recifale la fel de mari ca și recifurile tropicale. În mod unic, aceștia trăiesc fără lumină și depind pentru aprovizionarea cu hrană de productivitatea primară de la suprafața oceanului.

Chimia oceanului

Circulația oceanică determină, de asemenea, disponibilitatea nutrienților în stratul de suprafață și, prin urmare, productivitatea biologică. Viața oceanică depinde de prevalența nutrienților și a oligoelementelor, ceea ce influențează funcționarea unor întregi ecosisteme.

NIOZ participă la proiecte mari în Atlanticul de Nord, cum ar fi GEOTRACES, al cărui scop este de a identifica procesele și de a cuantifica fluxurile care controlează distribuția oligoelementelor și izotopilor cheie în ocean. Sistemul de prelevare a probelor de apă ultra curată PRISTINE a fost dezvoltat în strânsă colaborare cu departamentul nostru NMF pentru a permite oamenilor de știință să măsoare concentrațiile ultra-joase de oligoelemente care apar în multe zone ale oceanelor.

Râurile și topirea gheții marine pot îmbogăți oceanul cu nutrienți și oligoelemente. Praful din Sahara transportat pe distanțe mari prin atmosferă cu ajutorul alizeelor din larg este, de asemenea, un potențial fertilizator al oceanului. NIOZ urmărește praful provenit din deșertul Sahara de-a lungul întregului Ocean Atlantic, cu ajutorul unei rețele transatlantice de echipamente ancorate.

Paleoceanografie

NIOZ lucrează, de asemenea, la analiza carotelor de sedimente de mare adâncime pentru a reconstitui trecutul geologic.

Astăzi, cele mai adânci părți ale oceanelor noastre conțin suficient oxigen pentru a susține o mare diversitate de animale mari. Dar în trecut acest lucru a fost diferit, când au predominat condiții similare cu cele din Marea Neagră, cu un strat de apă de fund anaerob larg răspândit. Ce a cauzat astfel de puncte de basculare și ce consecințe a avut acest lucru asupra nivelurilor de CO2 atmosferic și asupra climei?

Pe scări temporale glaciare-interglaciare, Atlanticul de Nord a jucat un rol major ca modulator al schimbărilor climatice prin diferențele în transportul căldurii și în formarea apelor adânci. Studiile asupra arhivelor de înaltă rezoluție din ultima perioadă glaciară au arătat că schimbările rapide ale circulației în Atlanticul de Nord au afectat clima la nivel global.

.