Undersøgelse afslører potentiel stabilitet i havprocesser trods klimaforandringer

Havet er en stor indflydelse på verdens klima og skal indgå i modellering for at forudsige fremtidige klimaændringer.

Men havet er komplekst, især de indviklede biokemiske processer, der styrer optagelsen af ​​kuldioxid (CO2) fra atmosfæren.

Kompleksiteten af ​​disse biokemiske processer gør det vanskeligt nøjagtigt at simulere, hvordan havet absorberer CO2 fra atmosfæren, og hvordan det lagrer dette kulstof, når de globale forhold ændrer sig.

I stedet for en dybere forståelse, legacy -kode, der bruges i havmodeller, har stort set repræsenteret det marine økosystem og de biokemiske processer, der udgør det marine økosystem ved hjælp af forenklede ligninger.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Globale biogeokemiske cyklusser , et tidsskrift for American Geophysical Union, Pearse Buchanan, en videnskabsmand ved Institute for Marine and Antarctic Studies ved University of Tasmania, og hans team integrerede nyt, dynamiske måder at repræsentere marine økosystemprocesser i havmodeller.

Ved anvendelse af dem, de fandt ud af, at en mere realistisk fremstilling af det marine økosystem hjalp havet med at optage og lagre kulstof i lignende hastigheder uanset globale ændringer i fysiske egenskaber, som temperatur, saltindhold og cirkulation.

Mængden af ​​kulstof, der er lagret i havet, var halvt så følsom over for store fysiske ændringer som før, når man bruger de forenklede ligninger.

Det betyder, at en stigning i temperaturen og den tilhørende reorganisering i havcirkulationen, for eksempel, havde mindre indflydelse på det marine økosystems evne til at optage CO2 fra atmosfæren og lagre det i havets underjordiske lag.

Denne "buffering", som biologien giver, tyder på, at vigtige egenskaber kan være mere modstandsdygtige over for globale ændringer end tidligere antaget.

"På grund af sin store volumen og overfladeareal, de biogeokemiske processer i havet er hovedkontrollen for CO2 og andre drivhusgasser i atmosfæren, "Sagde Buchanan." Marine fytoplankton absorberer kulstof på samme måde som træer på land, og når planteplankton dør og synker ned i det dybe hav, kulstoffet, de indeholder, er låst væk i tusinder af år. Denne proces er kendt som den biologiske pumpe. Mange ældre modeller tegner sig for et meget begrænset antal måder, hvorpå den biologiske pumpe kan påvirkes af fysiske og kemiske egenskaber, som kan blive påvirket af klimaændringer. Men den biologiske pumpe består faktisk af mange komplekse processer, hver med sine egne følsomheder over for miljøforhold. "

"Hvordan fytoplanktonsamfund absorberer CO2 og eksporterer det til havets indre, og derfor hvordan atmosfærisk CO2 vil udvikle sig i løbet af de kommende årtusinder, afhænger af disse følsomheder, Buchanan tilføjet. "Ved at forbedre, hvordan vi simulerer den biologiske pumpe i havet, vi forbedrer begge modellen og afslører denne uventede modstandskraft, hvorved ændringer i de globale egenskaber af havets fysiske egenskaber har en mindre effekt på den biologiske pumpe. Den biologiske pumpes ekstra modstandsdygtighed gør det muligt for havet at forblive en stærk synk af atmosfærisk CO2 på trods af opvarmning og stigende lagdeling i det øvre hav. "

"Selvom vi ikke overvejede pH -ændringer, Vi har vist, at styrken af ​​havets biologiske pumpe sandsynligvis er mere robust over for fysiske ændringer end tidligere forstået. "sagde Buchanan.

Denne historie er genudgivet med tilladelse til AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af jord- og rumforskningsblogs, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.