Badania zostały dofinansowane z projektu GREENCYCLES (Biogeochemia i badania nad zmianami klimatu oraz sieć szkoleniowa), który otrzymał 2,84 mln EUR z budżetu "Działania Marie Curie - Zasoby ludzkie i mobilność" Szóstego Programu Ramowego (6PR). Czteroletni projekt, który zakończył się w 2008 r., przyczynił się do nowych osiągnięć w interdyscyplinarnej dziedzinie badań nad cyklami biogeochemicznymi, w tym do przeszkolenia nowej generacji naukowców specjalizujących się w systemach Ziemi.

Prace prowadzone nad projektem GREENCYCLES są obecnie kontynuowane w ramach sieci szkoleń początkowych GREENCYCLES II (Przewidywanie zmian klimatu i biosferycznych sprzężeń zwrotnych w systemie Ziemi do 2200 r.), dofinansowanej na kwotę niemal 6 mln EUR z budżetu Działania Marie Curie Siódmego Programu Ramowego (7PR). Celem sieci GREENCYCLES II jest pogłębienie naszej wiedzy na temat oddziaływania biogeochemicznych klimatycznych sprzężeń zwrotnych na ewolucję systemów Ziemi od chwili obecnej do roku 2200.

Mimo iż naukowcy są niemal pewni, że działalność człowieka ma ogromny wpływ na globalne schematy klimatyczne i będzie nadal oddziaływać na przyszłość naszej planety, wciąż nie mają pewności, jaką formę będą mieć te zmiany w tym i kolejnych stuleciach.

W swoim artykule zespół naukowców pracujący pod kierunkiem dr Almut Arneth z Uniwersytetu w Lund, Szwecja, wyjaśnia, że biosfera ziemska pełni rolę kluczowego regulatora chemii atmosferycznej i klimatu. Badania nad okresami zmian klimatu, które miały miejsce na Ziemi w przeszłości pokazały, że pokrywa roślinna i interakcje między biosferą ziemską a atmosferą zmieniały się na przestrzeni dekad.

Zdaniem zespołu współczesne badania pokazały, że ziemska biogeochemia wykazuje podobną reaktywność wobec antropogenicznych zmian klimatu i zanieczyszczenia powietrza. Należy zauważyć, że choć dotychczas w centrum zainteresowania były interakcje między obiegiem węgla (cyklem biogeochemicznym) a klimatem, inne biogeochemiczne sprzężenia zwrotne mogą mieć równie istotne znaczenie dla poznania przyszłych zmian klimatu.

Dlatego też dr Arneth wraz z zespołem przeprowadziła szereg analiz szacujących znaczenie tych nieznanych biogeochemicznych powiązań. Naukowcy odkryli, że połączenie "dodatniego wymuszenia wynikającego ze sprzężeń zwrotnych z węglem, azotem i chemią atmosferyczną w reakcji na antropogeniczne ocieplenie może jeszcze bardziej zwiększyć ocieplenie".

"Rzeczywiście biogeochemiczne dodatnie wymuszenie może potencjalnie zniwelować ochłodzenie powiązane z zatrzymywaniem CO₂ (dwutlenku węgla) w biosferze, które proponuje się jako sposób na łagodzenie ocieplenia" - zauważają.

Dodają od razu, że szacunki stanowią bardzo przybliżone wskazówki z uwagi na ograniczoną liczbę dostępnych prób ilościowych. Istnieją spore niewiadome, na przykład co do sposobu, w jaki zmiany w jednym cyklu biogeochemicznym odbijają się na innych.

"Całkowita waga biogeochemicznych sprzężeń zwrotnych może być potencjalnie podobna do interakcji w fizycznym systemie klimatu, niemniej istnieje wiele niewiadomych dotyczących wagi poszczególnych szacunków oraz synergii między skutkami" - czytamy w podsumowaniu.