Umělý oceánský dřez pro měření CO2

Ne veškerý CO2 vznikající při spalování fosilních paliv zůstává v atmosféře a nepřispívá ke globálnímu oteplování. Oceánské a suchozemské ekosystémy absorbují značné množství těchto člověkem vytvořených emisí CO. 2 emise z atmosféry.

Oceán přijímá CO2 ve dvou krocích: Nejprve se CO.2 rozpouští v povrchových vodách. Později ho obrácená cirkulace oceánu rozptýlí: oceánské proudy a směšovací procesy transportují rozpuštěný CO2 z povrchu do nitra oceánu, kde se časem hromadí.

Uhlík klesá v oceánu

Tato sklápěcí cirkulace je hybnou silou CO2 za dnem oceánu. Velikost tohoto jímky je velmi důležitá pro atmosférické hladiny CO.2: Bez tohoto jímky by byla koncentrace CO.2 v naší atmosféře a velikost antropogenní změny klimatu výrazně vyšší.

Určení toho, kolik umělého CO2 absorbovaného z oceánů je již dlouho prioritou výzkumníků v oblasti klimatu. Mezinárodní tým vědců vedený Nicolasem Gruberem, profesorem fyziky životního prostředí na ETH v Curychu, identifikoval potopení oceánu po dobu 13 let. Jak bylo uvedeno v minulém čísle VědaVědci zjistili, že oceán v letech 1994 až 2007 absorboval z atmosféry až 34 gigatonů (miliardy tun) uhlíku vytvořeného člověkem. Toto číslo odpovídá 31% všech antropogenních emisí CO 2 během této doby.

Mořská pánev je neporušená.

Toto procento CO2 v oceánech je ve srovnání s předchozími 200 lety relativně stabilní, ale absolutní množství se významně zvýšilo. Důvodem je, že čím vyšší je koncentrace CO2 v atmosféře, tím silnější je potopení oceánu více či méně úměrné: čím více CO2 je v atmosféře, tím více je absorbováno oceány, dokud se nakonec nenasytí.

Tohoto bodu nebylo dosud dosaženo. “Během sledovaného období globální oceán pokračoval v absorpci antropogenního CO2 rychlostí, která odpovídá nárůstu atmosférického CO2,” vysvětluje Gruber.

Zjištění výzkumu založená na těchto datech také potvrzují dřívější modelové odhady oceánského dna pro člověkem vytvořený CO2. “Toto je důležitá myšlenka, která nám dává jistotu, že naše přístupy jsou správné,” dodává Gruber. Výsledky umožňují vědcům vyvodit závěry o CO2. Pozemní ekosystémy se potápí, což je obtížnější identifikovat.

Regionální rozdíly v míře absorpce.

Zatímco celkové výsledky naznačují solidní propad oceánu pro člověkem vytvořený CO, vědci také zjistili významné odchylky od očekávaného příjmu zvýšeného atmosférického CO v různých oceánských pánvích. Například severoatlantický oceán absorboval mezi lety 1994 a 2007 o 20% méně CO2, než se očekávalo. “Pravděpodobně je to způsobeno zpomalením jihoatlantického překlápěcího oběhu na konci 90. let.” je výsledkem proměnlivosti klimatu, “vysvětluje Gruber. Tento pokles v severním Atlantiku byl však kompenzován výrazně vyšším příjmem v jižním Atlantiku, takže se pánev vyvinula podle očekávání pro celý Atlantik.

Vědci zdokumentovali podobné výkyvy v jižním, tichomořském a indickém oceánu. Gruber zdůrazňuje: „Dozvěděli jsme se, že mořský dřez nereaguje pouze na zvyšování atmosférického CO2.“ Jeho značná citlivost na změnu klimatu ukazuje, že existuje značný potenciál pro neustálou reakci na změnu klimatu. “

Výsledky dvou průzkumů

Výsledky jsou založeny na globální studii CO2 a dalších chemických a fyzikálních vlastností v různých oceánech, měřených od povrchu do hloubky až 6 kilometrů. Vědci ze 7 zemí se účastnili mezinárodně koordinovaného programu, který byl zahájen v roce 2003. Globálně měli do roku 2013 více než 50 výzkumných cest, které byly poté syntetizovány jako globální datový produkt.

Vědci pro svou analýzu použili novou statistickou metodu vyvinutou Gruberem a jeho bývalým PhD. student, dominický klement. Tato metoda jim umožnila rozlišovat mezi změnami způsobenými člověkem a přirozenými složkami CO2, které tvoří změny v celkové koncentraci rozpuštěného CO2 ve vodě. Přírodní CO2 označuje množství CO2 nalezené v oceánech před industrializací.

Gruber se už na přelomu tisíciletí účastnil podobné studie. S využitím pozorování z prvního globálního průzkumu CO2 provedeného od konce 80. do poloviny 90. let 20. století tato studie odhaduje, že oceán od začátku industrializace od roku 1800 do roku 1994 absorboval přibližně 118 gigaton uhlíku. Současný tým vědců rozšířil tuto analýzu do roku 2007, což jim umožnilo nejen sestavovat rozpočty na CO 2 vytvořené člověkem na období 1994–2007, ale také posoudit integritu oceánských propadů uhlíku.

Zvýšený obsah CO2 okyseluje mořská stanoviště.

Snížením rychlosti globálního oteplování poskytuje umělý oceánský záchyt CO2 důležitou službu pro lidstvo, ale má svou cenu: rozpuštěný CO2 v oceánu okyseluje vodu. “Naše data ukázala, že toto okyselení dosáhlo hloubky více než 3 000 metrů, částečně do hlubin oceánu,” říká Gruber.

To může mít vážné důsledky pro mnoho mořských organismů. Uhličitan vápenatý se spontánně rozpouští v okyseleném prostředí, což představuje nebezpečí pro slávky a korály, jejichž skořápky a kostry jsou vyrobeny z uhličitanu vápenatého. Měnící se chemické složení oceánu může také ovlivnit fyziologické procesy, jako je dýchání ryb. “Dokumentace chemických změn v oceánu v důsledku lidské činnosti je obzvláště důležitá pro pochopení dopadu těchto změn na mořský život,” řekl Gruber.

Zdroj příběhu:

Materiály poskytované ETH Curych. Původně napsal Michael Keller. Poznámka: Obsah lze upravovat podle stylu a délky.