Oceaan CO ₂ opname twee jaar van tevoren voorspelbaar is, volgens een nieuw artikel in Science Advances door Dr. Hongmei Li, Dr. Tatiana Ilyina, Dr. Wolfgang A. Müller, en Dr. Peter Landschützer, alle wetenschappers van de afdeling "The Ocean in the Earth System" van het Max Planck Instituut voor Meteorologie (MPI-M).

Zoals blijkt uit op observatie gebaseerde studies, de koolstofput in de oceaan vertoonde de afgelopen drie decennia sterke variaties die toe te schrijven zijn aan klimaatvariabiliteit. Dr. Hongmei Li zegt:"Maar vanaf nu, Earth system-modellen (ESM's) slagen er niet in om deze sterke schommelingen vast te leggen. Dit baart veel zorgen, aangezien de sterkte van de koolstofput in de oceaan samen met de koolstofput op het land bepalend is voor de fractie van de antropogene emissies die in de atmosfeer achterblijft, en dus de klimaatverandering moduleert."

Dr. Wolfgang A. Müller deelt zijn expertise over de decadente voorspellingen van de fysieke wereld:"Op ESM gebaseerde voorspellingen, geïnitialiseerd door waarnemingen, zijn bekwaam gebleken in het voorspellen van de variabiliteit van sommige oceaanvariabelen zoals de temperatuur van het zeeoppervlak of de Atlantische meridionale omwentelende circulatie." Dit leidt tot een uitbreiding van voorspellingen naar het aardsysteem:kunnen dergelijke decadale voorspellingssystemen ook waargenomen variaties van de koolstofput in de oceaan reproduceren en voorspellen? Zo ja, wat drijft de voorspellende vaardigheid?

Wetenschappers van de oceaanafdeling pakken deze vragen aan door gebruik te maken van het nieuwe decadale voorspellingssysteem op basis van het Max Planck Institute ESM, d.w.z., MPI-ESM. Ze reproduceren de waargenomen variaties van de wereldwijde koolstofput in de oceaan door atmosferische en oceanische waarnemingen te assimileren in de MPI-ESM. Ze ontdekken verder dat de variaties van de wereldwijde koolstofput in de oceaan tot twee jaar van tevoren voorspelbaar zijn in vergelijking met op gegevens gebaseerde schattingen, en de potentiële voorspellende vaardigheid is maximaal 3 jaar door te vergelijken met een gegevensassimilatie. Voor het eerst laten ze zien dat temperatuurschommelingen grotendeels bepalend zijn voor kortere termijn ( <3 jaar) voorspelbaarheid, en de niet-thermische drijvende krachten achter de koolstofput in de oceaan, d.w.z. circulatie en biologie, zijn verantwoordelijk voor langere termijn (> 3 jaar) voorspelbaarheid, vooral op hoge breedtegraden.

Dr. Peter Landschützer zegt:"Deze studie is een goed voorbeeld van hoe we op waarnemingen gebaseerde schattingen kunnen combineren met modellen om ons begrip van de wereldwijde koolstofcyclus en de toekomstige voorspelling ervan te vergroten." Dr. Tatiana Ilyina voegt toe:"Onze voorspellingen van de koolstofput in de oceaan laten een groot potentieel zien voor het volgen en voorspellen van het lot van antropogene CO op korte termijn ₂ en zorgen voor beleidsrelevante analyse voor de UNFCCC wereldwijde inventarisaties."