Измерено количество антропогенного поглотителя углекислого газа в океане

Не весь CO₂, образующийся при сжигании ископаемого топлива, остается в атмосфере и способствует глобальному потеплению. Океан и экосистемы на суше поглощают значительное количество этих антропогенных выбросов CO_{2 из атмосферы.}

Океан поглощает CO₂ в два этапа: сначала CO₂ растворяется в поверхностных водах. Затем его распределяет опрокидывающая циркуляция океана: океанские течения и процессы перемешивания переносят растворенный CO_{2 с поверхности вглубь океана, где он со временем накапливается.}

Углеродный поглотитель в океане

Эта опрокидывающая циркуляция является движущей силой океанического стока CO₂ Размер этого стока очень важен для атмосферного CO_{2уровни: без этого поглотителя концентрация CO}2 _{в нашей атмосфере и степень антропогенного изменения климата были бы значительно выше.}

Определение того, какую долю антропогенного CO₂ поглощают океаны, уже давно является приоритетом для исследователей климата. Международная группа ученых под руководством Николаса Грубера, профессора физики окружающей среды в Швейцарской высшей технической школе Цюриха, определила этот океанический сток за 13 лет. Как сообщается в последнем выпуске журнала Science, исследователи обнаружили, что в период с 1994 по 2007 год океан поглотил из атмосферы 34 гигатонны (миллиарды метрических тонн) антропогенного углерода. Эта цифра соответствует 31 %. всего антропогенного CO_{2, выброшенного за это время.}

Морская раковина цела

Этот процент CO₂, поглощенный океанами, остается относительно стабильным по сравнению с предыдущими 200 годами, но абсолютное количество существенно увеличилось. Это связано с тем, что пока атмосферная концентрация CO₂ повышается, океанический сток усиливается более или менее пропорционально: чем больше CO_{2 находится в атмосферы, тем больше поглощается океанами - пока не станет в конце концов насыщенным.}

Пока эта точка не достигнута. «В течение исследуемого периода Мировой океан продолжал поглощать антропогенный CO₂ со скоростью, соответствующей увеличению атмосферного CO_{2, объясняет Грубер.}

Эти Грубер добавляет. Результаты также позволяют исследователям делать выводы о стоке CO_{2 экосистем на суше, которые определить труднее.}

Региональные различия в скорости поглощения

Хотя общие результаты свидетельствуют о нетронутом океанском поглотителе антропогенного CO₂, исследователи также обнаружили в различных океанских бассейнах значительные отклонения от поглощения, ожидаемого в результате повышения Атмосферный CO₂ Северная часть Атлантического океана, например, поглотила на 20 процентов меньше CO_{2, чем ожидалось, в период с 1994 по 2007 год. к замедлению меридиональной опрокидывающей циркуляции в Северной Атлантике в конце 1990-х годов, что само по себе, скорее всего, является следствием изменчивости климата», - объясняет Грубер. Но этот более низкий сток в Северной Атлантике был компенсирован значительно большим поглощением в Южной Атлантике, так что поглощение всей Атлантикой развивалось, как и ожидалось..}

Исследователи зафиксировали аналогичные колебания в Южном океане, Тихом и Индийском океанах. Грубер подчеркивает: «Мы узнали, что морской поглотитель не просто реагирует на увеличение атмосферного CO_{2. Его существенная чувствительность к изменениям климата предполагает значительный потенциал обратной связи с продолжающимся изменением климата».}

Результаты двух опросов

Результаты основаны на глобальном обзоре CO_{2 и других химических и физических свойств в различных океанах, измеренных от поверхности до глубины до 6 километров. Ученые из 7 стран участвовали в координируемой на международном уровне программе, которая началась в 2003 году. До 2013 года они осуществили более 50 исследовательских экспедиций по всему миру, которые затем были объединены в глобальный продукт данных.}

Для своих анализов исследователи использовали новый статистический метод, разработанный Грубером и его бывшим доктором философии. студент, Доминик Клемент. Этот метод позволил выделить изменения техногенной и природной составляющих СО₂, из которых слагаются изменения общей концентрации растворенного СО_{2в воде. Природный CO}2 _{относится к количеству CO}2_{, которое существовало в океанах до индустриализации.}

Грубер уже участвовал в подобном исследовании на рубеже тысячелетий. Используя наблюдения, полученные в результате самого первого глобального исследования CO₂, проведенного в период с конца 1980-х по середину 1990-х годов, это исследование подсчитало, что океан поглотил около 118 гигатонн углерода с начала индустриализации примерно с 1800 до 1994 года. Его нынешняя группа исследователей расширила этот анализ до 2007 года, что позволило им не только установить бюджет искусственного CO_{2 на период с 1994 по 2007 год, но и также оценить целостность поглотителя углерода в океане.}

Увеличение содержания CO₂ подкисляет морскую среду обитания

Замедляя скорость глобального потепления, океанический поглотитель антропогенного CO₂ оказывает важную услугу человечеству, но у этого есть своя цена: CO 2_{, растворенные в океане, подкисляют воду. «Наши данные показали, что это закисление проникает глубоко в глубь океана, частично достигая глубины более 3000 м», - говорит Грубер.}

Это может иметь серьезные последствия для многих морских организмов. Карбонат кальция самопроизвольно растворяется в подкисленной среде, что представляет опасность для мидий и кораллов, чьи раковины и скелеты состоят из карбоната кальция. Изменение химического состава океана также может влиять на физиологические процессы, такие как дыхание рыб. Грубер убежден: «Документирование химических изменений, происходящих в океане в результате деятельности человека, имеет решающее значение, не в последнюю очередь для понимания влияния этих изменений на морскую жизнь».