De Noorse Zee fungeerde in het verleden als CO2-bron. Het pompte het broeikasgas de atmosfeer in in plaats van het te absorberen, zoals het vandaag doet.

Tegelijkertijd daalde de pH van het oppervlaktewater in deze oceanen, waardoor ze zuurder worden. Beide bevindingen impliceren veranderingen in de oceaancirculatie en primaire productiviteit als gevolg van natuurlijke klimaatveranderingen van die tijd. De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Oceanen veranderd van functie

Vandaag, de koude Arctische en Noordse zeeën zijn bijzonder efficiënte gebieden voor de opname van CO2 uit de atmosfeer. De oceanen zijn in staat om een ​​deel van de toename van de uitstoot van broeikasgassen als gevolg van menselijke activiteiten, zoals de verbranding van fossiele brandstoffen, door ongeveer 40 procent van de uitgestoten CO2 op te vangen

"Ons onderzoek toont aan dat gebieden in de Noorse Zee de afgelopen 135.000 jaar verschillende keren van functie zijn veranderd:in plaats van CO2 uit de lucht te absorberen, ze lieten er meer broeikasgas in vrijkomen", zegt eerste auteur van de studie Mohamed Ezat van Centre of Arctic Gas Hydrate, Milieu en Klimaat (CAGE), Afdeling Geowetenschappen aan de UiT The Arctic University of Norway.

Eerste studie in zijn soort uit de Noordse zeeën

IJskernen van Antarctica laten zien dat de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer varieerde met het veranderende klimaat van ijstijden en interglaciale perioden uit het verleden.

"We dachten altijd dat oceanen een grote rol speelden in deze verschuivingen, omdat het het grootste actieve CO2-reservoir op deze tijdschaal is. Maar het is onduidelijk gebleven hoe en waar in de oceaan CO2 werd opgeslagen en vrijkwam, ' zegt Ezat.

Ezat en collega's maten de samenstelling van de boorisotopen van de fossiele schelpen van woningen aan de oppervlakte, eencellige organismen die foraminiferen worden genoemd. Deze werden verzameld uit een mariene sedimentkern, een record van het milieu van de Noorse zee van 135.000 jaar. Deze periode omvat twee warme interglaciale perioden, en een langdurige ijstijd die wordt gekenmerkt door abrupte klimaatveranderingen.

"We zagen dat aan het einde van een aantal van de ernstige afkoelingsperioden in de regio, zogenaamde Heinrich-evenementen, de oceaan werd zuurder en bracht later CO2 in de atmosfeer. Deze afleveringen van CO2-pompen uit de Noordse zeeën vallen samen met tijden van toename van CO2 in de atmosfeer", zegt Ezat.

pH meten door duizenden jaren heen

"De variaties in boorisotopen kunnen ons vertellen over de ontwikkeling van de pH van het zeewater in de loop van de tijd en geven ons op hun beurt informatie over de CO2-concentratie in het zeewater." legt co-auteur professor Tine L. Rasmussen uit, ook van CAGE.

Als je dat doet, de wetenschappers waren in staat om de pH en CO2 van de oppervlakte van de oceaan in de Noorse Zee te reconstrueren in relatie tot eerdere klimaatvariaties, toen het warmer of kouder was dan vandaag. Ezat en collega's probeerden ook te begrijpen waarom de lucht-zee CO2-uitwisseling in deze tijden in de Noorse Zee omkeerde.

"We ontdekten dat veranderingen in de primaire productiviteit, input van terrestrische organische stof, en diepwatervorming in de Noordse zeeën, allemaal bijgedragen aan het vrijkomen van CO2 uit de oceaan, " zegt Rasmussen

Nooit zo zuur als vandaag

De studie toont aan dat deze zeeën een lagere pH hadden tijdens de periodes van CO2-afgifte. Dit is echter niet te vergelijken met de mate van oceaanverzuring die we vandaag zien gebeuren.

"De resultaten van onze studie laten zien dat de pH van het zeeoppervlak in de afgelopen 135.000 jaar nog nooit zo laag is geweest als vandaag in ons studiegebied. Dit is geen onverwacht resultaat. Het is vergelijkbaar met eerdere studies die in andere oceaangebieden zijn uitgevoerd. voegt echter een hoeveelheid bewijs toe aan de hypothese dat menselijke activiteit de chemie van onze oceanen diepgaand beïnvloedt, ' zegt Eza.

Wetenschappers hopen dat de resultaten zullen bijdragen aan een beter begrip van complexe interacties tussen de oceaan en de atmosfeer.

"In het algemeen, hoe meer we leren over eerdere veranderingen in het klimaatsysteem van de aarde, hoe nauwkeuriger we hopen dat we de toekomst kunnen voorspellen, ' zegt Ezat.