Jako największy biotop obniżający zawartość dwutlenku węgla, naturalny zbiornik gromadzący związki chemiczne zawierające węgiel poprzez usuwanie ich z atmosfery i przechowujący je bezterminowo, ocean odgrywa zasadniczą rolę w neutralizacji emisji dwutlenku węgla. Co niepokojące, odkrycia dokonane w ramach francusko-amerykańskich badań, opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience, wskazują, że zmiany klimatu rzeczywiście mają negatywny wpływ na tą naturalną gąbkę węglową.

"Ocean pobiera mniej dwutlenku węgla z powodu ocieplania się wywoływanego dwutlenkiem węgla w atmosferze" – mówi Galen McKinley, naukowiec z Uniwersytetu Wisconsin-Madison.

Dzięki wsparciu na kwotę 14 498 400 EUR z projektu CARBOOCEAN (Ocena morskich źródeł dwutlenku węgla i biotopów pochłaniających je), dofinansowanego z tematu "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy" Szóstego Programu Ramowego (6PR), zespół posunął naprzód badania w tej dziedzinie w stosunku do wcześniejszych prac, w ramach których wykorzystano znacznie mniej stanowisk pobierania próbek. Jednymi z największych przeszkód w analizie oceanu są brak dostępnych danych oraz fakt, że naukowcy są często zmuszeni do trzymania się istniejących tras żeglugowych w celu ich gromadzenia. Zamiast podążać tymi wydeptanymi ścieżkami badawczymi, członkowie zespołu rozszerzyli swoją analizę, wykorzystując istniejące dane z lat 1981-2009 oraz rozmaite metodologie i lokalizacje na całym północnym Atlantyku.

Stwierdzili wysoki poziom naturalnej zmienności, która często rozciąga się na dłuższe schematy czasowe zmiany i może wyjaśnić wzajemne sprzeczności pojawiające się we wcześniejszych wnioskach. Odkryto, że widoczne trendy w absorpcji dwutlenku węgla przez oceany są w wysokim stopniu uzależnione od konkretnego miejsca i czasu sprawdzenia – na skali czasowej obejmującej 10-15 lat, nawet nakładające się przedziały czasowe mogą niekiedy przynieść sprzeczne wyniki.

"Ze względu na tak znaczącą zmienność oceanu potrzebowaliśmy danych z co najmniej 25 lat, aby rzeczywiście zobaczyć skutek akumulacji dwutlenku węgla w atmosferze" – zauważa Galen McKinley. "To ogromny problem w wielu obszarach klimatologii: co uznać za naturalną zmienność, a co za zmianę klimatu?"

Pracując z danymi obejmującymi niemal trzy dekady, naukowcy byli w stanie przebić się przez zmienność i zidentyfikować podstawowe trendy w obiegu dwutlenku węgla (CO₂) w wodach powierzchniowych na całym północnym Atlantyku.

W ciągu ostatnich 30 lat, wraz ze znaczącym wzrostem poziomu atmosferycznego dwutlenku węgla, wzrosła ilość rozpuszczonego dwutlenku węgla w wodzie morskiej. Gazy równoważą się na granicy powietrze-woda w zależności od ilości dwutlenku węgla w atmosferze i zdolności oceanu do zatrzymania go, która z kolei określana jest przez właściwości chemiczne wody. Naukowcy odkryli, że rosnące temperatury spowalniają absorpcję dwutlenku węgla na dużym obszarze subtropikalnego Północnego Atlantyku. Zdolność oceanu do zatrzymywania dwutlenku węgla spada wraz z ogrzewaniem się, bowiem cieplejsza woda nie jest już w stanie uwięzić takich ilości dwutlenku węgla.

W analizach oddziaływania zwiększającej się ilości atmosferycznego dwutlenku węgla na zdolność absorpcyjną oceanu wielu naukowców poszukiwało oznak szybszego wzrostu ilości dwutlenku węgla w oceanie niż w atmosferze. Galen McKinley wyjaśnia, że uzyskane wyniki wskazują na możliwość osłabnięcia mocy pochłaniacza oceanicznego bez tego sygnału ostrzegawczego.

"Bardziej prawdopodobne jest to, że zaobserwujemy utrzymanie równowagi przez ocean, który nie będzie już musiał pobierać w tym celu tak dużych ilości dwutlenku węgla, ponieważ będzie się stawać coraz cieplejszy. Obserwujemy już to zjawisko w subtropikalnym ruchu wirowym Północnego Atlantyku i jest to pierwszy dowód na tłumienie przez klimat zdolności oceanu do pobierania dwutlenku węgla z atmosfery".

Zespół ma teraz nadzieję, że inne oceany staną się również przedmiotem tego typu analizy.

Projekt CARBOOCEAN, realizowany w latach 2005 - 2009, miał na celu szczegółową ocenę morskich źródeł węgla i jego pochłaniaczy oraz wyjaśnienie istniejących niewiadomych dotyczących kwantyfikacji rocznych przepływów netto CO₂ między powietrzem a morzem o współczynnik dwa w przypadku oceanów i o współczynnik cztery w przypadku Oceanu Atlantyckiego. Głównym celem rozmaitych badań prowadzonych przez konsorcjum złożone z 35 partnerów były prognozy dalszego rozwoju sytuacji na oceanach.

Podstawowe rodzaje badań wykorzystane przez konsorcjum to szczegółowe obserwacje na dużą skalę, badania procesu i zaawansowane modele komputerowe koncentrujące się na wszystkich ilościowo istotnych aspektach problemu.

Więcej informacji - Uniwersytet Wisconsin-Madison: www.wisc.edu

źródło: © Unia Europejska, 2005-2011, fot. www.sxc.hu
www.cordis.europa.eu