Het is een bekend feit dat de oceaan een van de grootste absorbers is van de koolstofdioxide die door menselijke activiteit wordt uitgestoten. Wat minder bekend is, is hoe de processen van de oceaan om die koolstof te absorberen in de loop van de tijd veranderen, en hoe ze van invloed kunnen zijn op het vermogen om klimaatverandering te bufferen.

Voor UC Santa Barbara oceanograaf Timothy DeVries en afgestudeerde student Michael Nowicki, het verkrijgen van een goed begrip van de trends in de koolstofcyclus van de oceaan is de sleutel tot het verbeteren van de huidige modellen van koolstofopname door de oceanen van de aarde. Deze informatie zou, beurtelings, betere klimaatvoorspellingen opleveren. Hun paper over het onderwerp is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

"We begonnen te kijken naar de snelheid waarmee CO2 zich ophoopte in de atmosfeer, en toen vergeleken we dat met de uitstoot, "Zei DeVries. "Je zou eigenlijk verwachten dat als je de uitstoot met 10 procent verhoogt, de accumulatiesnelheid in de atmosfeer zou met 10 procent moeten toenemen, bijvoorbeeld.

"Maar wat we ontdekten, is dat de snelheid waarmee CO2 zich ophoopte in de atmosfeer niet noodzakelijkerwijs de uitstoot volgt, " ging hij verder. Inderdaad, na het bekijken van twee decennia aan koolstofemissies versus atmosferische koolstofaccumulatiegegevens, de onderzoekers kwamen weg met enkele contra-intuïtieve resultaten.

"We zagen in de jaren negentig dat de accumulatiesnelheid in de atmosfeer vrij snel toenam, overwegende dat de uitstoot helemaal niet snel toenam, "DeVries zei. "Terwijl het tegenovergestelde waar was in de jaren 2000, toen de uitstoot behoorlijk toenam, maar de accumulatiesnelheid in de atmosfeer was stabiel."

Die variabiliteit, zeiden de onderzoekers, is deels te wijten aan de koolstofabsorberende activiteiten van de oceaan, een reeks fysieke en biologische processen die koolstof van het oppervlak naar de diepte verplaatsen. Tot 40% van de decadale variabiliteit van CO2-accumulatie in de atmosfeer kan worden toegeschreven aan hoe snel de oceaan koolstof opneemt; de rest kan worden toegeschreven aan activiteiten in de terrestrische biosfeer.

"We hebben een paar verschillende methoden gebruikt die schatten hoe snel de CO2 zich ophoopt in de oceaan, en eigenlijk waren ze het er allemaal over eens dat de oceaan in de jaren negentig langzamer CO2 absorbeerde, daarom accumuleerde het sneller in de atmosfeer, "Zei DeVries. "En de oceaan absorbeerde CO2 sneller in de jaren 2000, dus het accumuleerde langzamer in de atmosfeer."

De resultaten in dit artikel onderstrepen hoe dynamisch de oceaan is, met een aantal factoren die van invloed zijn op het vermogen om als koolstofput te fungeren, aldus de onderzoekers. Een van de belangrijkste fysieke factoren die de absorptie van koolstof in de oceaan stimuleren, is de oceaancirculatie - CO2 wordt geabsorbeerd in het oppervlaktewater dat vervolgens zinkt als de stroming het naar koelere delen van de wereld brengt, door het broeikasgas uit de atmosfeer op te slaan.

Zowel natuurlijke als antropogene opwarming kan de diepe oceaanstromingen beïnvloeden, die worden veroorzaakt door verschillen in waterdichtheid (koud, dicht water zakt terwijl warm water minder dicht is en stijgt), in werkelijkheid, het vertragen van deze stromen, het verminderen van de snelheid waarmee koolstof wordt geabsorbeerd en het op de lange termijn minder efficiënt maken van de oceaan als koolstofput. evenzo, andere natuurlijke fenomenen zoals El Niño en vulkaanuitbarstingen hebben de kracht om temperaturen en windpatronen te veranderen die, beurtelings, zeestromingen beïnvloeden.

Het goede nieuws is dat klimaatmodellen over het algemeen in de goede richting wijzen.

"Het was interessant om te zien dat de oceaanmodellen over het algemeen de trend kregen, maar de omvang was kleiner (dan wat werd opgemerkt in de waarnemingen), ' zei Nowicki. 'Maar dat roept de volgende vraag op:waarom is dat?'

"We moeten meer onderzoek doen om te kijken wat deze variabiliteit veroorzaakt, zei DeVries, die het onderscheid maakte tussen klimaatvariabiliteit - relatief kortetermijnfluctuaties van de algemene trend - en klimaatverandering, een langetermijntrend waarin het klimaat een nieuwe gemiddelde toestand binnengaat, een 'nieuw normaal'. De veranderende koolstofput van de oceaan vastleggen in modellen, zeiden de onderzoekers, zal leiden tot nauwkeurigere klimaatvoorspellingen.