Nye resultater om klimaforskning i kulstofkredsløbet

En forsker fra Florida State University tager et dybt dyk ned i kulstofkredsløbet og undersøger, hvordan kulstof bevæger sig fra havoverfladen til større dybder og derefter forbliver der i hundreder af år.

Disse resultater kan være kritiske, da videnskabsmænd arbejder for bedre at forstå klimaændringer og hvor meget kulstof jordens atmosfære og oceaner kan lagre.

I et papir offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences , FSU-adjunkt Michael Stukel forklarer, hvordan kulstof transporteres til dybere farvande, og hvorfor det sker hurtigere i visse områder af havet.

"Alger i overfladehavet bidrager med halvdelen af ​​Jordens fotosyntese, men det meste af den kuldioxid, de optager, frigives tilbage til atmosfæren, når de dør, " sagde Stukel. "Den eneste måde, hvorpå dette kulstof kan holde sig ude af atmosfæren i en lang periode, er at få det ud i det dybe hav. Hvis det er i det dybe hav, det kan blive siddende i hundreder til 1, 000 år. Efterhånden som klimaet bliver varmere, vil havet optage mere kuldioxid eller mindre? Det er det, vi i sidste ende skal vide. Men først skal vi finde ud af, hvordan denne naturlige proces med oceanisk kulstoflagring fungerer."

Stukel, assisterende professor i Jorden, Ocean og atmosfærisk videnskab, har længe beskæftiget sig med at studere, hvordan kulstofkredsløbet fungerer. Specifikt, han ønsker at forstå de processer, der flytter kulstof ind i det dybe hav, hvor det ikke kommer ind i atmosfæren igen. At forstå disse processer vil være kritisk, efterhånden som Jorden bliver varmere og mere kuldioxid er til stede.

Stukel, som er en del af California Current Ecosystem Long Term Ecological Research-projektet, satte sig for at finde svar på nogle af disse spørgsmål, mens de var på et forskningskrydstogt ud for Californiens kyst i 2012.

Stukel og hans kolleger havde mistanke om, at visse områder af havet var biologiske brændpunkter for kulstoftransport. Ligesom meteorologiske fronter konvergerer for at skabe en storm, der er fronter i vandmasser. Disse fronter dannes typisk, hvor der er et brud i temperatur eller saltholdighed.

Og på disse områder, forskere finder typisk tæt og varieret akvatisk liv.

Stukel og hans kolleger undersøgte en sådan front ud for Santa Barbaras kyst, Californien og satte sedimentfælder for at måle, hvor meget kulstof der blev transporteret til det dybe hav i disse områder.

Stukel og hans kolleger fandt ud af, at den dobbelte mængde kulstof sank til større dybder langs denne front end i andre områder af havet, og selve fronten fungerede som en kæmpe ledning, der flyttede selv ikke-synkende kulstof til dybere dybder.

En af årsagerne til de højere synkningsrater kan handle om algernes sundhed.

Stukel observerede, at kiselalger - en type alger, der laver glaslignende skaller af silicium - fundet på denne front ikke var sunde og lavede meget tættere skaller end normalt. Kiselalger optager typisk også store mængder kuldioxid. Krill og andre små krebsdyr lever af disse kiselalger, og deres fækale pellets synker derefter, tage store mængder kulstof med sig. Fordi de absorberer højere mængder af silicium på disse fronter, de er tungere og synker til større dybder i havet.

"Meget af kulstoftransporten formidles af disse krebsdyr, " sagde Stukel.

Stukel sagde, at de oplysninger, hans hold afslørede, nu kan bruges af forskere, der udvikler modeller, der forudsiger præcis, hvor meget kuldioxid, der kan lagres i det dybe hav. Stukel vil også følge op på dette arbejde ved at undersøge andre fronter for at se, om det, han fandt ud for Santa Barbaras kyst, er et udbredt fænomen.