Det fremtidige hav:Varmt, men iltrigt

Havene mister ilt. Talrige undersøgelser baseret på direkte målinger i de seneste år har vist dette. Da vand kan opløse mindre gas, når temperaturen stiger, disse resultater var ikke overraskende. Ud over den globale opvarmning, faktorer som eutrofiering af kysthavene bidrager også til den igangværende deoxygenering. Bliver oceanerne fuldstændigt iltmangel på et eller andet tidspunkt i fremtiden, hvis den globale opvarmning fortsætter? Sådanne anoksiske faser er faktisk sket flere gange i Jordens historie, kombineret med store masseudryddelsesbegivenheder. De blev også ledsaget af høje kuldioxidkoncentrationer i atmosfæren og høje globale temperaturer.

I dag, forskere fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel offentliggjorde modelsimuleringer i det internationale tidsskrift Naturkommunikation om udviklingen af ​​iltindholdet i havene frem til år 8000. I deres scenario, de går ud fra, at en stor del af de fossile ressourcer vil blive brændt, at emissionerne vil fortsætte med at stige indtil slutningen af ​​århundredet og derefter falde til nul i år 2300. I modellen, planeten varmer op med yderligere 6 grader, og temperaturerne forbliver på dette høje niveau indtil afslutningen af ​​simuleringen.

Det overraskende resultat vedrører iltindholdet i havet:Efter et yderligere fald i flere hundrede år, iltbeholdningen i havet stiger igen og når endda et højere niveau end før industrialiseringen på knap 4000 år. Ved første øjekast, det virker paradoksalt, at på trods af den forventede yderligere udvidelse af de allerede eksisterende iltminimumzoner i verdenshavene, modellen giver en uventet stigning i ilt, når de globale temperaturer stiger.

Det er kendt fra undersøgelser af Kiel Collaborative Research Center 754, at sådanne iltfattige områder er dødszoner for større organismer som fisk eller blæksprutter. Imidlertid, visse bakterier, der indånder nitrat i stedet for ilt trives meget godt der. "De henter deres energi fra en kemisk proces, vi kalder denitrifikation. Det er en vigtig komponent i nitrogencyklussen, det resulterer i, at der forbruges mindre ilt under respiration af organisk materiale end det, der produceres under fotosyntesen, ”forklarer professor Oschlies.

I den nye modelsimulering, forskerne har for første gang konsekvent koblet iltcyklussen med nitrogencyklussen i sådanne langsigtede globale simuleringer. Forskerne fandt, at på grund af de udvidede iltminimumzoner, mere og mere organisk materiale pustes ikke længere med ilt, men med nitrat gennem denitrifikation. Efter flere tusinde år, de tilhørende iltbesparelser overstiger iltet i havene forårsaget af opvarmning. "Imidlertid, vi kan ikke tale om en bedring, da de omfattende iltminimumzoner nær havoverfladen ville blive. En stor del af den ekstra ilt går ud i det dybe hav, "siger Angela Landolfi, medforfatter af undersøgelsen.

Imidlertid, der er et nyt problem:de anoksiske faser, der er sket i Jordens historie under varme klimatiske forhold, er endnu vanskeligere at forklare med de nye fund. Der er naturligvis faktorer og feedbackprocesser i biologiske komplekse interaktioner, fysiske og kemiske processer i havet, der endnu ikke er fuldt ud forstået. "Det er derfor, at undersøgelsen også er vigtig for nuet. Den peger på mangel på viden, såsom interaktion mellem denitrifikation og nitrogenfiksering, der også kan være relevant for igangværende havforandringer, "siger Andreas Oschlies, opsummerer undersøgelsens betydning.