Havenes varmecyklus viser, at atmosfærisk kulstof kan være på vej andre steder hen

Mens mennesker fortsætter med at pumpe atmosfæren med kulstof, det er afgørende for videnskabsmænd at forstå, hvordan og hvor planeten absorberer og naturligt udsender kulstof.

En nylig undersøgelse i tidsskriftet Natur Geovidenskab undersøgte det globale kulstofkredsløb og antyder, at eksisterende undersøgelser kan have misforstået, hvordan kulstof er fordelt rundt om i verden, især mellem den nordlige og sydlige halvkugle. Resultaterne kan ændre fremskrivninger af, hvordan hvornår og hvor de nuværende massive niveauer af atmosfærisk kulstof vil resultere i miljøændringer såsom havforsuring.

Ved at genoverveje havets cirkulationer og overveje flodernes kulstofbevægende kraft, undersøgelsens forfattere foreslår, at så meget som 40 procent af verdens atmosfæriske kulstof, der absorberes af land, skal omfordeles fra eksisterende skøn. I særdeleshed, det sydlige hav, der omkranser Antarktis og skove på den nordlige halvkugle - mens der stadig er betydelige absorbere eller "dræn" af kulstof - fylder måske ikke så meget, som forskerne har regnet med.

"Den kulstofhistorie, vi fik, er mere i overensstemmelse med, hvad folk har observeret på jorden, " sagde førsteforfatter Laure Resplandy, en assisterende professor i geovidenskab og Princeton Environmental Institute.

"Floder er stort set blevet overset, " sagde Resplandy. "Vi er nødt til bedre at begrænse transporten af ​​kulstof fra jorden til havet via floder. Ellers, dette kulstof tilskrives landvasken og mangler fra havvasken. Hvis kulstof går ind i landet eller i havet, det har ikke samme effekt."

Resplandy og hendes medforfattere brugte modeller og feltobservationer til at finde ud af, at verdenshavene transporterer varme mellem den nordlige og sydlige halvkugle på samme måde, som kulstof transporteres. Transport af varme, imidlertid, er lettere at observere. Ved at spore denne varme, forskerne opdagede, at havet på den sydlige halvkugle er en meget mindre kulstofdræn end tidligere antaget, og at landet på samme breddegrad er en næsten ikke-eksisterende kilde til kulstof.

På samme tid, landet på den nordlige halvkugle er en meget mindre vask, hvilket betyder, at det optager mindre kulstof, end klimamodeller havde taget højde for. I stedet, forskerne fandt ud af, at dette kulstof sendes til havet af floder og transporteres til den sydlige halvkugle af havstrømme med 20 til 100 procent mere styrke end tidligere undersøgelser og modeller havde vist.

For videnskabsmænd, verdens kulstof-"budget" er som en bankbog, sagde Resplandy. Det kulstof, der absorberes i det globale kredsløb, skal matche det kulstof, der udledes. Mens havets kulstofkredsløb er veldokumenteret, direkte observationer af kulstofflux på land er vanskelige at opnå og påvirkes af adskillige faktorer. Som resultat, i hvilket omfang land fungerer som et dræn eller en kilde, udledes i vid udstrækning ved at tildele det det kulstof, der er tilbage, efter havdata er blevet overvejet, sagde Resplandy.

"På den sydlige halvkugle, havets synke var overvurderet. Som resultat, jorden, som er udledt af observeret atmosfærisk kuldioxid og den formodede havnedgang i samme region, viste sig at være en kilde, " sagde Resplandy.

"Dette var dog meget overraskende, da der ikke er meget landmasse på den sydlige halvkugle til at opretholde denne kilde, " sagde hun. "Vores nye skøn forener denne tilsyneladende uoverensstemmelse ved at antyde, at der er et svagere havfald og tæt på nul landstrøm i syd."

I en kommentar til avisen udgivet i Natur Geovidenskab , Andrew Lenton, en forsker ved Center for Southern Hemisphere Oceans Research i Australien, skrev, at forskerne etablerede en sammenhæng mellem varme- og kulstoftransport, og viste, at det præindustrielle kulstofkredsløb kan informere forståelsen af ​​kredsløbet i dag.

Forskerne "leverede en vigtig baseline for at forstå og tilskrive ændringer i land- og havdræn som reaktion på stigende atmosfæriske CO2-koncentrationer, " Lenton skrev. "Deres resultater demonstrerer vigtigheden af ​​det præindustrielle kulstofkredsløb for at bestemme fordelingen af ​​kulstofdræn i dag, og kraften i at udnytte forholdet mellem havvarme og kulstoftransport drevet af storstilet cirkulation."

Forskere har brug for at vide, hvor meget kulstof der kommer ud i havene, og hvor, så de mere præcist kan fremskrive miljøændringer, der har en global rækkevidde, sagde Resplandy. Oceaner, især på den sydlige halvkugle, naturligt optage kulstof og varme fra atmosfæren. Men prisen, der betales, er et varmere hav og højere surhedsgrad, der truer livet i havet og havbaserede økonomier som fiskeri.

"Nu er det vigtigt at gøre et bedre stykke arbejde med at forstå havet, " sagde Resplandy. "Vores vigtigste pointe er, at kulstof bliver omfordelt, fordi det var forkert allokeret. Mange mennesker havde forskellige stykker, men alle stykkerne passede ikke helt sammen."

Papiret, "Revision af globale kulstofstrømme baseret på en revurdering af oceanisk og flodkulstoftransport, " blev offentliggjort online forud for tryk 11. juni af Nature Geosciences.