科学家解决海洋“碳汇”难题

海洋是一个极为重要的“碳汇”,帮助吸收二氧化碳排放来自人类活动。没有他们,大气中的二氧化碳会更快地积累,提高温度更快。

一项新的研究发表在自然发现,最近的变化在全球海洋环流模式扮演着重要的角色在他们占用多少二氧化碳。

削弱海洋环流模式提高了多少二氧化碳吸收自2000年代以来,研究人员说,但不能保证这将持续到未来。

循环模式

地球上的海洋吸收了三分之一人类排放的二氧化碳到大气中从一开始的工业革命。

但是,海洋吸收的二氧化碳量不是常数。在1990年代,海洋二氧化碳吸收下降,而在2000年代将再次上升。最近的研究表明,南大洋是这些变化的核心。

南大洋是最多产的海洋的碳储存,占大约40%全球海洋吸收二氧化碳。在1990年代,南极洲附近加强风循环影响洋流和富碳水表面。这意味着海洋从大气中吸收二氧化碳的能力。

在2000年代,风继续加强,然而,在南大洋吸收二氧化碳反弹。这一点,加上增加在其他海洋吸收二氧化碳科学家建议,,,最终,另一个因素影响海洋碳汇。

新的研究表示,原因在于流通模式在前1000米的海洋世界。

缺失的拼图的

我们的海洋里的水是不断运动着。在海洋上层有几个驱动力负责,作者解释说蒂姆DeVries博士助理教授在海洋学加州大学。他告诉碳简要:必威手机官网

“(环流模式)是由风和“浮力迫使”——这意味着表层海水的密度的变化,由于温度的变化(加热/冷却)或盐度(添加/移除淡水)。”

使用观测数据,研究人员建立了一个计算机模型来模拟这些上层海洋环流模式。他们跑模型分析二氧化碳在海洋和大气之间的交换在最近几十年。

他们发现,在1990年代,海洋环流模式是“更有力”,恰逢一个大蘸二氧化碳吸收。从2000年左右,然后环流模式削弱,使二氧化碳吸收的反弹。

下面的简化的图表说明了这些“推翻”环流模式的影响。

强海洋推翻——就像在1990年代带来更多富含碳水从深海,研究人员说。这水到达水面时,它会释放二氧化碳进入大气(看到)。更有力的颠覆也意味着海洋占用更多的大气中的二氧化碳(b),但没有额外的二氧化碳释放。

图的下半部分显示,弱推翻在2000年代减少了大量的二氧化碳释放到大气中(c),和(d)再次被吸收。总的来说,这增加了多少二氧化碳海洋占据。

结果表明,在海洋上波动发行量是“绝对的驱动力变化的海洋吸收二氧化碳,DeVries说。

在一篇“新闻和观点”文章,萨拉博士Mikaloff-Fletcher,从国家水和大气研究所在新西兰,表示同意。她写道:

“[摘要]首次强劲量化循环变化的角色在最近的年代际变化二氧化碳吸收,提供失踪的拼图的。”

“重大进展”

这篇文章是一个“重大进展”的理解海洋碳汇的变化,Mikaloff-Fletcher说,但它不能给我们任何对未来的线索:

“目前尚不清楚多长时间增加的碳吸收观察到在2000年代将持续下去。”

一般来说,科学家预计,随着大气中二氧化碳含量增加,更会溶解到海洋。DeVries解释道:

”的速度从空气中二氧化碳转移到海水取决于空气中二氧化碳的浓度的差异,并且在水里。所以,当人类把大气中增加的二氧化碳,这个浓度差增加,海洋吸收更多的二氧化碳。”

如果疲弱的环流模式继续下去,这种“可能有助于提高海洋二氧化碳沉一段时间”,文章说。但也有不同的可能性,现在我们正在看到的这种变化是暂时的,DeVries说:

“推翻循环可以切换到一个更强有力的国家在未来十年。在这种情况下,这些变化将被逆转,我们将回到一个较弱的海洋二氧化碳水槽(就像在1990年代)。”

这将导致更快地积累在大气中碳排放——更迅速增加温度。

人类造成的气候变暖

研究人员还不知道最近疲软的海洋环流模式是由自然变化或人类造成的气候变暖引起的。

全球变暖将有类似的削弱影响环流模式已经看到自2000年代以来,DeVries说:

“人类的二氧化碳排放导致变暖…海洋表面,使其密度较低。同时,变暖,冰川融化,冰帽,把水倒进海洋。这也使得表层海水密度较低。当表层海水变轻,他们不太可能下沉。这削弱了推翻循环。”

然而,此刻,自然变化很可能在海洋中是主导因素,说教授尼古拉斯·格鲁伯环境物理学教授苏黎世联邦理工学院,谁没有参与这项研究。他告诉碳简要:必威手机官网

“我的工作假说是自然变化,但只有时间会告诉我们。我这样说是因为模型模拟表明,人为对海洋碳汇的影响显然是分离的自然变化相当遥远的未来。”