Havenes usikre fremtid

Havet spiller en nøglerolle i de nuværende klimaændringer, da det absorberer en betydelig del af den atmosfæriske kuldioxid, som menneskeheden udleder. På den ene side, dette bremser opvarmningen af ​​klimaet, og på den anden side, opløsning af CO ₂ i havvand fører til forsuring af havene. Dette har vidtrækkende konsekvenser for mange marine organismer og dermed også for det oceaniske kulstofkredsløb. En af de vigtigste mekanismer i denne cyklus, kaldes den biologiske kulstofpumpe. En del af den biomasse, som fytoplankton danner i overfladehavet gennem fotosyntese, synker til dybet i form af små kulstofholdige partikler. Som resultat, kulstoffet lagres i lang tid i dybhavet. Havet fungerer således som kulstofdræn i klimasystemet. Hvor stærkt denne biologiske pumpe virker varierer meget fra region til region og afhænger af sammensætningen af ​​arter i økosystemet.

Studiet, som nu er publiceret i tidsskriftet Natur klimaændringer , er en af ​​de hidtil mest omfattende undersøgelser af virkningerne af havforsuring på marine økosystemer. Forskere ved GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research i Kiel har nu for første gang været i stand til at vise, at havforsuring påvirker kulstofindholdet i synkende organisk materiale, og dermed den biologiske pumpe. Overraskende nok, de observerede ændringer var meget varierende. Kulstofindholdet i synkende partikler steg eller faldt markant med stigende CO ₂ , afhængig af arternes sammensætning og fødenettets struktur. Da de underliggende data dækker en bred vifte af havområder, dette ser ud til at være et globalt fænomen. Disse resultater muliggør en helt ny vurdering af virkningerne af havforsuring.

Dr. Jan Taucher, marinebiolog og hovedforfatter af undersøgelsen, siger, "Interessant nok, vi fandt ud af, at bakteriel og animalsk plankton, såsom små krebsdyr, spiller en nøglerolle i, hvordan kulstofkredsløbet og den biologiske pumpe reagerer på havforsuring. Indtil nu, det er blevet udbredt, at biogeokemiske ændringer hovedsageligt er drevet af reaktioner fra fytoplankton. Derfor, selv moderne jordsystemmodeller tager ikke højde for de interaktioner, vi observerer mellem det marine fødenet og kulstofkredsløbet. Vores resultater er således med til at gøre klimamodeller mere realistiske og forbedre klimafremskrivninger."

Indtil nu, det meste af viden om dette emne er baseret på idealiserede laboratorieeksperimenter, som kun repræsenterer økologiske interaktioner og dynamikken i det komplekse marine fødenet på en meget forenklet måde. Dette gør det vanskeligt at overføre sådanne resultater til virkelige havforhold og projicere dem ind i fremtiden. For at få en mere realistisk indsigt, undersøgelsen opsummerer adskillige felteksperimenter, der blev udført med store volumen testfaciliteter, såkaldte mesokosmer, i forskellige havområder, fra arktiske til subtropiske farvande.

Mesokosmos er, så at sige, overdimensionerede reagensglas i havet, hvor ændringer i miljøforhold i et lukket, men ellers naturligt økosystem kan studeres. For nærværende undersøgelse, en stor mængde data fra fem mesokosmos eksperimenter blev syntetiseret for at give et mere præcist billede af planktonsamfund og biogeokemiske processer i økosystemet. I alt over ti tusinde datapunkter blev inkluderet i analysen.

Den nyvundne viden kan nu bruges til at implementere de komplekse økologiske interaktioner i jordsystemmodeller, dermed bidrage til yderligere at forbedre klimafremskrivningerne.