Havets optagelse af kuldioxid kan falde, efterhånden som kulstofemissionerne reduceres

Vulkanudbrud og menneskeskabte ændringer i atmosfæren påvirker i høj grad den hastighed, hvormed havet absorberer kuldioxid, siger en ny undersøgelse. Havet er så følsomt over for ændringer som faldende drivhusgasemissioner, at det umiddelbart reagerer ved at optage mindre kuldioxid.

Forfatterne siger, at vi snart kan se dette udspille sig på grund af COVID-19-pandemien, der mindsker det globale brændstofforbrug; de forudsiger, at havet ikke vil fortsætte sit seneste historiske mønster med at absorbere mere kuldioxid hvert år end året før, og kunne endda fylde mindre i 2020 end i 2019.

"Vi var ikke klar over, før vi udførte dette arbejde, at disse eksterne tvang, ligesom ændringer i væksten af ​​atmosfærisk kuldioxid, dominerer variationen i det globale hav på år-til-år tidsskalaer. Det er en rigtig overraskelse, " sagde hovedforfatter Galen McKinley, en kulstofkredsløbsforsker ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Når vi reducerer vores emissioner, og vækstraten for atmosfærisk kuldioxid aftager, det er vigtigt at indse, at havets kulstofdræn reagerer ved at bremse."

Papiret, offentliggjort i dag i tidsskriftet AGU rykker frem , løser i høj grad usikkerheden om, hvad der fik havet til at optage varierende mængder kulstof i løbet af de sidste 30 år. Resultaterne vil muliggøre mere nøjagtige målinger og fremskrivninger af, hvor meget planeten kan opvarme, og hvor meget havet kan opveje klimaændringer i fremtiden.

En kulstofvask er et naturligt system, der absorberer overskydende kuldioxid fra atmosfæren og gemmer det væk. Jordens største kulstofdræn er havet. Som resultat, det spiller en grundlæggende rolle i at dæmme op for virkningerne af menneskeskabte klimaændringer. Næsten 40 procent af den kuldioxid, der er tilført atmosfæren ved afbrænding af fossilt brændstof siden begyndelsen af ​​den industrielle æra, er blevet optaget af havet.

Der er variation i den hastighed, hvormed havet optager kuldioxid, som ikke er helt forstået. I særdeleshed, det videnskabelige samfund har undret sig over, hvorfor havet kortvarigt absorberede mere kuldioxid i begyndelsen af ​​1990'erne og derefter langsomt optog mindre indtil 2001, et fænomen verificeret af adskillige havobservationer og modeller.

McKinley og hendes medforfattere behandlede dette spørgsmål ved at bruge en diagnostisk model til at visualisere og analysere forskellige scenarier, der kunne have drevet større og mindre kulstofoptagelse i havet mellem 1980 og 2017. De fandt ud af, at 1990'ernes reducerede kulstofdræn i havet kan forklares med den langsomme vækst hastigheden af ​​atmosfærisk kuldioxid i begyndelsen af ​​årtiet. Effektivitetsforbedringer og det økonomiske sammenbrud i Sovjetunionen og de østeuropæiske lande menes at være blandt årsagerne til denne afmatning.

Men en anden begivenhed påvirkede også kulstofvasken:Det massive udbrud af Mount Pinatubo i Filippinerne i 1991 fik vasken til midlertidigt at blive meget større sammenfaldende med udbruddet.

"Et af de vigtigste resultater af dette arbejde er, at klimaeffekterne af vulkanudbrud som dem fra Pinatubo-bjerget kan spille en vigtig rolle i at drive variabiliteten af ​​havets kulstofdræn, " sagde medforfatter Yassir Eddebbar, en postdoktor ved Scripps Institution of Oceanography.

Pinatubo var det næststørste vulkanudbrud i det 20. århundrede. De anslåede 20 millioner tons aske og gasser, det spyede højt op i atmosfæren, havde en betydelig indvirkning på klimaet og havets kulstofdræn. Forskerne fandt ud af, at Pinatubos emissioner fik havet til at optage mere kulstof i 1992 og 1993. Kulstofdrænet faldt langsomt indtil 2001, da menneskelig aktivitet begyndte at pumpe mere kuldioxid ud i atmosfæren. Havet reagerede ved at absorbere disse overskydende emissioner.

"Denne undersøgelse er vigtig af en række årsager, men jeg er mest interesseret i, hvad det betyder for vores evne til at forudsige på kort sigt, et til ti år ude, fremtiden for havets kulstofdræn, " sagde medforfatter sagde Nicole Lovenduski, en oceanograf ved University of Colorado Boulder. "Den fremtidige ydre påvirkning er ukendt. Vi ved ikke, hvornår det næste store vulkanudbrud vil finde sted, for eksempel. Og den COVID-19-drevne reduktion af kuldioxid-emissioner var bestemt ikke forudset meget længe i forvejen."

Undersøgelse af, hvordan Pinatubo-udbruddet påvirkede det globale klima, og dermed havets kulstofdræn, og om faldet i emissioner på grund af COVID-19 afspejles i havet er blandt forskerholdets næste planer.

Ved at forstå variabiliteten i havets kulstofdræn, forskerne kan fortsætte med at forfine fremskrivninger af, hvordan havsystemet vil bremse.

McKinley advarer om, at når de globale emissioner reduceres, der vil være en mellemfase, hvor havets kulstofdræn vil bremse og ikke opveje klimaændringer så meget som tidligere. Den ekstra kuldioxid vil forblive i atmosfæren og bidrage til yderligere opvarmning, hvilket kan overraske nogle mennesker, hun sagde.

"Vi er nødt til at diskutere denne kommende feedback. Vi ønsker, at folk skal forstå, at der vil være et tidspunkt, hvor havet vil begrænse effektiviteten af ​​afbødende handlinger, og dette bør også tages højde for i politikudformningen, " hun sagde.