Mycket mer syre än vad man tidigare trott transporteras djupt in i havets inre genom en "fälldörr" i Labradorhavet som vissa forskare säger kan stängas som ett resultat av klimatförändringarna.

Detta rapporterades av forskare från Dalhousie University och Scripps Institution of Oceanography i San Diego i en tidning som publicerades idag i tidskriften Naturgeovetenskap . De mätte överföringen av gaser, inklusive syre och koldioxid, från atmosfären till så stora djup som två kilometer. Syret som tagits upp av havet under ett år i Labradorhavet var 10 gånger större än normalt uppskattat. Stort antal luftbubblor, injiceras under våldsamma, vinterstormar, var ansvariga för skillnaden.

Den högre syretillgången innebär också högre efterfrågan på syre från djuphavsekosystem än förväntat.

Labradorhavet är en av endast en handfull platser över hela världen, där atmosfären och djuphavet ansluter, direkt. En "fälldörr" till djuphavet öppnar sig där under några månader varje vinter, när ytvatten blir kallt och tätt nog att sjunka ner i och blandas med djupa, syrebristvatten.

"Medan bubbelförmedlad gasöverföring har erkänts i decennier, våra mätningar visar hur kritiskt viktigt det är när "fälldörren" är öppen och en stor volym syrebrist djuphavsvatten exponeras för atmosfären, " säger Dariia Atamanchuk, en forskarassistent vid Dalhousies avdelning för oceanografi och huvudförfattare till studien.

Djupa vatten levererar syre till det globala havet

Det djupa havsvattnet rinner sedan ut ur Labradorhavet, levererar livsuppehållande syre till ett stort område av havet, över hela världen.

"Vi hänvisar till Labradorhavet som en av lungorna i det djupa havet och den djupa cirkulationen som dess blodström, " säger Dr. Atamanchuk. "Syre som tas upp från atmosfären i Labradorhavet kan i slutändan stödja andningen av organismer som lever tiotusentals kilometer bort, inklusive fiskar som lever i det djupa Stilla havet eller Indiska oceanen."

Forskarna uppskattar att 10 gånger mer syre överförs till djuphavet varje år än vad som anges av modeller som vanligtvis inte explicit tar hänsyn till bubblor. Detta innebär att syre i djuphavet är mer känsligt för klimatförändringar än man tidigare trott.

Modellbaserade prognoser har föreslagit att Labradorhavets "fälldörr" kan stängas, på grund av leveransen av ökande mängder sötvatten från smältande is på Grönland och det snabbt föränderliga Arktis.

"Mer sötvatten betyder lägre densitet och grundare blandning, och det skulle få havets andning att, bokstavligen, bli grundare, säger Doug Wallace, professor i oceanografi vid Dalhousie och initiativtagare till studien.

"Falldörr" kan redan ha stängt av Antarktis

Dr. Atamanchuk tillägger att effekten av en liknande "fälldörr"-stängning utanför Antarktis redan kan ha märkts i det djupa södra Atlanten, som har registrerat höga och svårförklarliga nivåer av deoxygenering under de senaste 50 åren.

"Medan våra mätningar mycket tydligt visar vikten av bubblor för syretillförseln, mekanismerna är komplicerade och är verkligen inte helt förstått ännu, " säger Dr Wallace.

Författarna säger att deras resultat är en uppmaning till mer studier och observationer för att kontrollera representationen av gasöverföring i modeller och "minska osäkerheter och bias i våra uppskattningar av luft-havsutbyte av gaser och värme, "särskilt i regioner med extrema förhållanden, som nordvästra Atlanten.

Samla in viktig data i tuff miljö

Forskarna samlade in informationen med SeaCycler, en unik, robotprofileringssystem som var förankrat i Labradorhavet under ett år 2016 och samlade ett brett utbud av kemikalier, fysiska och biologiska data.

"SeaCyclern designades för att samla in sofistikerade mätningar och bära en mycket stor nyttolast under extrema, mycket svåra förhållanden. Du vill verkligen inte vara ute i Labradorhavet på ett skepp, göra mätningar själv på vintern när dessa bubbelprocesser är viktigast, " säger medförfattaren Uwe Send (bilden med Jannes Koelling), en professor vid Scripps Institution of Oceanography och en initiativtagare till SeaCyclers utveckling, i nära samarbete med ingenjörer vid Kanadas Bedford Institute of Oceanography.

Forskarna arbetade som en del av ett kanadensiskt-ledt projekt kallat VITALS. Datatolkning stöddes också av Ocean Frontier Institute.

Gruppen förbereder sig nu för nya observationer i Labradorhavet med en uppgraderad version av SeaCycler, med start senare i år. De första testerna av den förbättrade installationen, som inkluderar flera extra sensorer, färdigställdes förra veckan i Bedford Basin med stöd och hjälp av Fisheries and Oceans Canada.