Oceanografer undersøger oceanernes kulstofabsorberende processer over tid

Det er et velkendt faktum, at havet er en af ​​de største absorbere af den kuldioxid, der udsendes ved menneskelig aktivitet. Hvad der er mindre kendt er, hvordan havets processer til at absorbere dette kulstof ændrer sig over tid, og hvordan de kan påvirke dets evne til at buffere klimaændringer.

For UC Santa Barbara oceanograf Timothy DeVries og kandidatstuderende Michael Nowicki, at få en god forståelse af tendenserne i havets kulstofkredsløb er nøglen til at forbedre de nuværende modeller for kulstofoptagelse i jordens oceaner. Disse oplysninger kunne, på tur, give bedre klimaforudsigelser. Deres papir om emnet er offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Vi startede med at se på den hastighed, hvormed CO2 akkumuleredes i atmosfæren, og så sammenlignede vi det med emissionsraten, " sagde DeVries. "Man ville grundlæggende forvente, at hvis du øger emissionerne med 10 procent, akkumuleringshastigheden i atmosfæren bør stige med 10 procent, for eksempel.

"Men det, vi fandt, er, at den hastighed, hvormed CO2 akkumuleredes i atmosfæren, ikke nødvendigvis sporer emissioner, " fortsatte han. Sandelig, efter at have set på to årtiers kulstofemissioner kontra atmosfæriske kulstofakkumuleringsdata, forskerne kom væk med nogle modintuitive resultater.

"Vi så i 1990'erne, at akkumuleringshastigheden i atmosfæren steg ganske hurtigt, der henviser til, at emissionerne slet ikke steg særlig hurtigt, " sagde DeVries. "Mens det modsatte var tilfældet i 2000'erne, hvor emissionerne steg ganske betydeligt, men akkumuleringshastigheden i atmosfæren var stabil. "

Den variation, sagde forskerne, skyldes til dels havets kulstofabsorberende aktiviteter, en række fysiske og biologiske processer, der flytter kulstof fra overfladen til dybden. Op til 40 % af den dekadelige variabilitet af CO2-akkumulering i atmosfæren kan tilskrives, hvor hurtigt havet optager kulstof; resten kan henføres til aktiviteter i den terrestriske biosfære.

"Vi brugte et par forskellige metoder, der estimerer, hvor hurtigt CO2 ophobes i havet, og dybest set var de alle enige om, at havet absorberede CO2 langsommere i 1990'erne, derfor akkumulerede det hurtigere i atmosfæren, "Sagde DeVries." Og havet optog hurtigere CO2 i 2000'erne, så det akkumulerede langsommere i atmosfæren."

Resultaterne i denne artikel understreger, hvor dynamisk havet er, med et vilkårligt antal faktorer, der påvirker dens evne til at fungere som en kulstofdræn, sagde forskerne. Blandt de primære fysiske faktorer, der driver oceanisk kulstofabsorption, er havets cirkulation - CO2 absorberes i overfladevand, som derefter synker, når strømmene fører det til køligere dele af verden, fjernelse af drivhusgassen væk fra atmosfæren.

Både naturlig og menneskeskabt opvarmning kan påvirke de dybe havstrømme, som er drevet af forskelle i vandtæthed (kold, tæt vand synker, mens varmt vand er mindre tæt og stiger), træde i kræft, bremser disse strømme, at reducere den hastighed, hvormed kulstof absorberes, og gøre havet mindre effektivt som en kulstofvaske på lang sigt. Tilsvarende andre naturfænomener som El Niño og vulkanudbrud har magten til at ændre temperaturer og vindmønstre, hvilket kan, på tur, påvirke havstrømmene.

Den gode nyhed er, at klimamodeller generelt har peget i den rigtige retning.

"Det var interessant at se, at havmodellerne fik tendensen generelt, men størrelsen var mindre (end hvad der blev noteret i observationerne), "Nowicki sagde." Men det rejser det næste spørgsmål:Hvorfor er det? "

"Vi skal undersøge mere for at se på, hvad der driver denne variation, " sagde DeVries, der skelnede mellem klimavariabilitet - relativt kortsigtede udsving fra den generelle tendens - og klimaændringer, en langsigtet tendens, hvor klimaet går ind i en ny middeltilstand, en "ny normal". At fange havets skiftende kulstofdræn i modeller, sagde forskerne, vil føre til mere præcise klimaforudsigelser.