Denna vecka, FN:s meteorologiska världsorganisation meddelade att koncentrationerna av växthusgaser i atmosfären har nått ännu en hög. Denna pågående trend värmer inte bara upp planeten, men påverkar också den kemiska sammansättningen i våra hav. Tills nyligen, det har varit svårt att övervaka "havsförsurningen", men forskare undersöker nya sätt att kombinera information från olika källor, inklusive från ESA:s SMOS-uppdrag, för att kasta nytt ljus över detta stora miljöproblem.

När mängden koldioxid i atmosfären fortsätter att öka, våra hav spelar en allt viktigare roll för att absorbera en del av detta överskott. Faktiskt, det rapporterades nyligen att det globala havet årligen drar ner ungefär en tredjedel av det kol som släpps ut i atmosfären av mänskliga aktiviteter.

Även om denna långvariga absorption betyder att planeten inte är så varm som den skulle vara annars, processen får havets karbonatkemi att förändras:havsvattnet blir mindre alkaliskt – en process som vanligtvis kallas havsförsurning.

I tur och ordning, detta förändrar biogeokemiska kretslopp och har en skadlig effekt på havets liv.

Pteropoder, små marina sniglar som kallas "havsfjärilar", är ett exempel på en särskilt sårbar art, där skalskador redan har observerats i delar av Arktis och södra oceanen. Pteropoder är oerhört viktiga i det polära näringsnätet, fungerar som en viktig näringskälla för viktiga fiskearter, som lax och torsk.

När de skadliga effekterna av havsförsurningen redan har blivit uppenbara, det är mycket viktigt att den nuvarande förändringen i pH övervakas noggrant. Täcker över 70 % av jordens yta, Havets välbefinnande har också betydelse för hälsan och balansen på resten av planeten.

De senaste framstegen inom datafångst har inkluderat toppmoderna pH-instrument på fartyg och flottörer, men vi kan få en global bild genom att ta mätningar från rymden. Dock, för närvarande finns det inga rymdburna sensorer som kan mäta pH direkt.

Användningen av satelliter har ännu inte undersökts grundligt som ett alternativ för att rutinmässigt observera kemi på havsytan, men en tidning publicerad nyligen i Fjärranalys av miljön beskriver hur forskare testar nya sätt att slå samman olika datauppsättningar för att uppskatta och i slutändan övervaka havsförsurningen.

Animationen ovan illustrerar hur marin kemi kan studeras med hjälp av fyra parametrar:partialtrycket av koldioxid i vattnet, löst oorganiskt kol, alkalinitet och pH. Vilken som helst två av dessa parametrar, tillsammans med mätningar av salthalt och temperatur, Låt oss förstå havets fullständiga kolkemi.

ESA:s SMOS-uppdrag och NASA:s Vattumannen-uppdrag, som båda ger information om havets salthalt, har varit nyckeln till forskningen. Arbetet möjliggjordes genom tillgång till tusentals samlade och kvalitetskontrollerade mätningar som samlats in av det internationella samfundet från fartyg och forskningskampanjer.

Huvud författare, Peter Land, från Plymouth Marine Laboratory, STORBRITANNIEN, sa, "Tillkomsten av salthaltsmätningar från rymden, pionjär av SMOS, har öppnat den spännande möjligheten att kontinuerligt övervaka havets karbonatkemi, identifiera de mest utsatta områdena, och hjälpa oss att förstå detta hot mot våra hav."

Jamie Shutler, från University of Exeter, STORBRITANNIEN, Lagt till, "Vi kunde utföra den här forskningen genom ESA:s Earth Observation Science for Society-program. Vi hoppas att utsikten från rymden kan användas för att hjälpa till att förstå hur försurning av havet sannolikt påverkar vårt fiske och marina ekosystem, som vi är beroende av för mat, hälsa och turism."

Detta arbete fortsätter nu inom ESA:s Ocean SODA-projekt som en del av ESA Ocean Science Cluster.