Fund kan forbedre modeller, der gør det muligt at forudsige fremtidens klima

En ny undersøgelse fra Institut for Miljøvidenskab og Teknologi ved Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) gør det muligt at validere organiske markører til at kvantificere tidligere primær produktivitet i havene, en nøglefaktor i det globale marine kulstofkredsløb. Forskningen, udført fra undersøgelsen af ​​alkenoner som en biomarkør, sætter en stopper for årtiers videnskabelig debat om gyldigheden af ​​disse biogeokemiske proxyer i genopbygningsprocessen af ​​tidligere klimaer. Fundet, som er publiceret i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ), vil repræsentere et fremskridt i forbedringen af ​​klimamodeller, der gør det muligt at forudsige klimaet i fremtiden.

For at forstå det nuværende klima og for at kunne forudsige fremtidige variabiliteter, paleoklima-forskere analyserer de klimatiske forhold fra andre tider i Jordens historie. Biomarkører, hovedsageligt alkenoner (organiske forbindelser produceret af fytoplanktonalger), bruges til at rekonstruere marin primær produktivitet, det er, den proces, hvorved CO ₂ fra atmosfæren, der overføres til havet, omdannes til organisk stof. Det anslås, at kun 0,3% af dette organiske stof eksporteres til det dybe hav, opbevaring af CO ₂ . "Denne sedimentære registrering er meget vigtig, fordi det er CO ₂ der ikke vender tilbage til atmosfæren, og fordi det giver os mulighed for at rekonstruere fortidens klima, " forklarer Maria Raja, ICTA-UAB-forsker og hovedforfatter af undersøgelsen.

Ligeledes, tilstedeværelsen af ​​klorofyl-a på havoverfladen er en indikatorparameter for mængden af ​​eksisterende fytoplanktonbiomasse og, på grund af sin rolle i fotosyntesen, giver oplysninger om niveauet af primær produktivitet. Denne nye undersøgelse bruger en kombination af geokemiske og fjernmålingsdata til at etablere en direkte sammenhæng på global skala mellem koncentrationen af ​​klorofyl-a ved havoverfladen og koncentrationen af ​​sedimentære alkenoner. "Indtil nu, fortidens primære produktivitet kunne kun rekonstrueres kvalitativt, men denne undersøgelse giver os værktøjer til at kunne estimere processen kvantitativt, " forklarer Raja, der fremhæver, at dette er et vigtigt fremskridt, fordi det afslutter en årtier lang videnskabelig debat om begrænsningerne af organiske proxyer (såsom alkenoner) til at kvantificere primær produktivitet i fortiden.

På trods af at NASA-satellitter har målt klorofyl-a-niveau ved havoverfladen i 20 år gennem sin grønne farve, disse data var ikke blevet brugt i palæoklimatologi. Nu er det muligt at kende den eksisterende koncentration på hvert punkt på overfladen. Undersøgelsen "giver os også en rumlig vision for at finde forholdet mellem havenes overflade og sedimenterne, " tilføjer hun.

For forskerne, denne opdagelse gør det muligt at forbedre klimamodeller, og i fremtiden at bruge alkenoner til at analysere koncentrationen af ​​klorofyl A på overfladen, og dermed kunne validere klimamodeller. Dette baner vejen for at afklare den relative rolle af det marine kulstofkredsløb i klimavariabiliteten ved hjælp af feltdata, og tester biogeokemiske modeller.