Nowe badanie ujawnia, że powolne prądy oceaniczne mogą zwiększać poziom CO2 w atmosferze

WarsawNiedawne badania wskazują, że słabsze prądy oceaniczne mogą znacznie zwiększyć poziom CO2 w atmosferze, co ma istotny wpływ na klimat. W miarę zmieniającego się klimatu oczekuje się spowolnienia cyrkulacji oceanicznej. Naukowcy wcześniej sądzili, że nie wpłynie to znacznie na poziom węgla w atmosferze, jednak nowe odkrycia badacza z MIT sugerują coś innego.

Badanie przyjrzało się powtarzającemu się procesowi, który obejmował:

• Składniki odżywcze oceanu
• Mikroorganizmy na powierzchni
• Dostępność żelaza
• Grupa cząsteczek nazywana ligandami

Jonathan Lauderdale, naukowiec z MIT, odkrył, że spowolnienie cyrkulacji oceanicznej zaburza normalne procesy. Może to prowadzić do uwalniania większej ilości CO2 z głębin oceanu do atmosfery. Wcześniej naukowcy uważali, że wolniejsza cyrkulacja jedynie zmniejszy ilość CO2 usuwanego z atmosfery, ale nie zwiększy ilości dodawanej. Badania Lauderdale’a pokazują, że musimy ponownie rozważyć to przekonanie.

W 2020 roku Lauderdale i jego zespół stworzyli prosty model różnych części oceanu, aby zbadać poziom składników odżywczych, żelaza i ligandów oraz ich wzajemne oddziaływanie. Odkryli, że dodanie większej ilości żelaza nie zwiększy globalnie wzrostu fitoplanktonu, ponieważ fitoplankton potrzebuje ligandów do wykorzystywania żelaza, a brak ligandów ogranicza jego wzrost. Dodawanie żelaza do jednego obszaru może także pozbawić inne obszary potrzebnych składników odżywczych, zakłócając ogólną równowagę.

W swoim najnowszym badaniu Lauderdale wprowadził zmiany w modelu, uwzględniając różne obszary oceaniczne, takie jak Pacyfik i Ocean Południowy. Przeanalizował, co dzieje się, gdy zmienia się siła prądów oceanicznych. Ku jego zaskoczeniu, okazało się, że przy słabszych prądach oceanu w atmosferze było więcej CO2. Było to nieoczekiwane, ponieważ wcześniejsze badania sugerowały odwrotny efekt.

Zobacz również:

Dzisiaj · 22:14

Klimat wpływa na ewolucję i przetrwanie gatunków

Lauderdale odkrył, że ilość ligand jest istotna. Gdy zmienność ligand została zatrzymana, pojawił się oczekiwany wzorzec: słabsza cyrkulacja powodowała mniejszą ilość CO2 w atmosferze. Jednak gdy ponownie dopuszczono zmienność ligand, poziomy CO2 wzrosły przy słabszej cyrkulacji.

Korzystając z danych z badania GEOTRACES, które analizuje śladowe pierwiastki i izotopy w oceanach, odkrył, że poziomy ligandów różnią się w poszczególnych miejscach. Potwierdza to jego nowe ustalenia, że słabsza cyrkulacja oceaniczna może w rzeczywistości zwiększać stężenie CO2 w atmosferze.

Lauderdale badał wpływ zmian w cyrkulacji oceanicznej na aktywność biologiczną oraz poziomy węgla, składników odżywczych, żelaza i ligandów. Odkrył nową pętlę sprzężenia zwrotnego. Kiedy cyrkulacja jest słabsza, mniej składników odżywczych i węgla wypływa z głębin oceanu. W rezultacie fitoplankton ma mniej zasobów i wytwarza mniej ligandów, co ogranicza dostępność żelaza i jeszcze bardziej zmniejsza liczebność fitoplanktonu. To prowadzi do mniejszego pochłaniania CO2 z atmosfery i ogólnego uwalniania węgla z głębin oceanu.

Niektóre modele klimatyczne sugerują, że cyrkulacja oceaniczna mogłaby spowolnić się nawet o 30% z powodu topniejącego lodu, zwłaszcza w pobliżu Antarktydy. Lauderdale ostrzega, że takie spowolnienie może sprawić, iż zmiany klimatyczne będą bardziej dotkliwe niż wcześniej przewidywano. Ocean wchłaniałby mniej CO2 i uwalniałby więcej tego gazu ze swoich głębin, co zwiększałoby ilość CO2 w atmosferze i przyspieszało globalne ocieplenie.

Badania te pokazują, że naturalne procesy same w sobie nie są w stanie kontrolować emisji węgla. Musimy działać teraz, aby skutecznie zmniejszyć emisje i stawić czoła zmianom klimatycznym.