Havet bliver mere stabilt:Hvorfor det måske ikke er en god ting

Hvis du nogensinde har været søsyg, "stabil" kan være det sidste ord, du forbinder med havet. Men når de globale temperaturer stiger, verdenshavene bliver teknisk set mere stabile.

Når forskere taler om havstabilitet, de henviser til, hvor meget de forskellige lag af havet blander sig med hinanden. En nylig undersøgelse analyserede over en million prøver og fandt, at gennem de sidste fem årtier, havets stabilitet steg med en hastighed, der var seks gange hurtigere, end forskerne havde forudset.

Havstabilitet er en vigtig regulator af det globale klima og produktiviteten af ​​marine økosystemer, som brødføder en betydelig del af verdens befolkning. Det styrer hvordan varme, kulstof, næringsstoffer og opløste gasser udveksles mellem de øvre og nedre lag af havet.

Så selvom et mere stabilt hav kan lyde idyllisk, virkeligheden er mindre trøstende. Det kan betyde, at det øverste lag fanger mere varme, og indeholder færre næringsstoffer, med stor indflydelse på havets liv og klima.

Hvordan havene cirkulerer varme

Havets overfladetemperaturer bliver koldere, jo længere du rejser fra ækvator mod polerne. Det er en simpel pointe, men det har enorme konsekvenser. Fordi temperatur, sammen med saltholdighed og tryk, styrer tætheden af ​​havvand, det betyder, at havoverfladen også bliver tættere, når du bevæger dig væk fra troperne.

Havvandets tæthed stiger også med dybden, fordi sollyset, der opvarmer havet, absorberes ved overfladen, hvorimod det dybe hav er fyldt med koldt vand. Ændringen i tæthed med dybden omtales af oceanografer som stabilitet. Jo hurtigere tæthed stiger med dybden, jo mere stabilt siges havet at være.

Det hjælper at tænke på havet som opdelt i to lag, hver med forskellige niveauer af stabilitet.

Det blandede overfladelag optager de øverste (ca.) 100 meter af havet og er hvor varme, ferskvand, kulstof og opløste gasser udveksles med atmosfæren. Turbulens pisket op af vinden og bølger ved havoverfladen blander alt vandet sammen.

Det nederste lag kaldes afgrunden, som strækker sig fra et par hundrede meters dybde til havbunden. Det er koldt og mørkt, med svage strømme, der langsomt cirkulerer vand rundt om planeten, som forbliver isoleret fra overfladen i årtier eller endda århundreder.

At dele afgrunden og det overfladeblandede lag er noget, der kaldes pyknoklinen. Vi kan tænke på det som et lag husholdningsfilm (eller Saran Wrap). Det er usynligt og fleksibelt, men det stopper vand, der bevæger sig igennem det. Når filmen rives i stykker, som sker i havet, når turbulens effektivt trækker pyknoklinen fra hinanden, vand kan sive igennem i begge retninger. Men efterhånden som de globale temperaturer stiger, og havets overfladelag absorberer mere varme, pyknoklinen bliver mere stabil, gør det sværere for vand ved havets overflade og i afgrunden at blande sig.

Hvorfor er det et problem? Godt, der er et usynligt transportbånd af havvand, som flytter varmt vand fra ækvator til polerne, hvor det er afkølet og bliver mere tæt og så synker, vender tilbage til ækvator i dybden. Under denne rejse, varmen, der absorberes ved havets overflade, flyttes til afgrunden, hjælpe med at omfordele havets varmebyrde, akkumuleret fra en atmosfære, der hurtigt opvarmes på grund af vores drivhusgasemissioner.

If a stabler pycnocline traps more heat in the surface of the ocean, it could disrupt how effectively the ocean absorbs excess heat and pile pressure on sensitive shallow-water ecosystems like coral reefs.

Increasing stability causes a nutrient drought

And just as the ocean surface contains heat that must be mixed downwards, the abyss contains an enormous reservoir of nutrients that need to be mixed upwards.

The building blocks of most marine ecosystems are phytoplankton:microscopic algae which use photosynthesis to make their own food and absorb vast quantities of CO₂ from the atmosphere, as well as produce most of the world's oxygen.

Phytoplankton can only grow when there is enough light and nutrients. During spring, sunshine, longer days and lighter winds allow a seasonal pycnocline to form near the surface. Any available nutrients trapped above this pycnocline are quickly used up by the phytoplankton as they grow in what is called the spring bloom.

For phytoplankton at the surface to keep growing, the nutrients from the abyss must cross the pycnocline. And so another problem emerges. If phytoplankton are starved of nutrients thanks to a strengthened pycnocline then there's less food for the vast majority of ocean life, starting with the tiny microscopic animals which eat the algae and the small fish which eat them, and moving all the way up the food chain to sharks and whales.

Just as a more stable ocean is less effective at shifting heat into the deep sea and regulating the climate, it's also worse at sustaining the vibrant food webs at the sunlit surface which society depends on for nourishment.

Should we be worried?

Ocean circulation is constantly evolving with natural variations and human-induced changes. The increasing stability of the pycnocline is just one part of an extremely complex puzzle that oceanographers are striving to solve.

To predict future changes in our climate, we use numerical models of the ocean and atmosphere that must include all of the physical processes responsible for changing them. We simply don't have computers powerful enough to include the effects of small-scale, turbulent processes within a model that simulates conditions over a global scale.

We do know that human activity is having a greater than expected impact on fundamental aspects of our planet's systems though. And we may not like the consequences.

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Læs den originale artikel.