Wetenschappers hebben een nieuwe ontdekking gedaan die het eerdere begrip van de relatie tussen de polaire Zuidelijke Oceaan, naast Antartica, en koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer. Hun bevindingen tonen aan dat, in tegenstelling tot bestaande veronderstellingen, biologische processen ver op zee zijn de belangrijkste factoren die bepalen hoe de oceaan koolstofdioxide opneemt. De resultaten worden deze week gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .

Kooldioxide wordt geabsorbeerd in de oppervlakte-oceaan en opgeslagen in de diepe zeeën over een tijdschaal van 100 tot 1000 jaar. De Zuidelijke Oceaan speelt een cruciale rol in de manier waarop deze kooldioxide uit de atmosfeer wordt gehaald en weten hoe het functioneert, helpt wetenschappers om dramatische klimaattransities in het verleden te begrijpen, zoals de ijstijden, en de toekomstige klimaatverandering beter te voorspellen. Er wordt algemeen aangenomen dat de transformatie van het water van licht naar compact - veroorzaakt door afkoeling aan het oppervlak van de oceaan - cruciaal is om te bepalen of koolstof wordt afgegeven aan de atmosfeer of vastzit in de diepe oceaan. Als resultaat, het huidige onderzoek is vaak gericht op de ondiepe zeeën direct naast het Antarctische continent, waar de meeste van deze transformatie plaatsvindt.

Het team, geleid door de Universiteit van Southampton met British Antarctic Survey, Universiteit van East Anglia en het Alfred Wegener Instituut in Duitsland, bestudeerde de oceaancirculatie en koolstofconcentratie van de Weddell Gyre, een gebied dat van cruciaal belang is voor de verwijdering van koolstof uit de atmosfeer ten oosten van het Antarctisch Schiereiland. Ze bestudeerden gegevens die waren verzameld als onderdeel van het ANDREX-project (Antarctic Deep water Rates of Export), dat de fysieke, biologische en chemische eigenschappen van het water van de wateren in de gyre tussen 2008 en 2010.

Door deze gegevens te bestuderen, het team toonde aan dat de dominante factor die de opname van koolstof van de atmosfeer naar de oceaan stuurt, niet gerelateerd is aan de vorming van dicht water in de ondiepe zeeën direct naast Antarctica, maar eerder naar biologische processen verder op zee. Terwijl fytoplankton in het midden van de werveling groeit en vervolgens zinkt, ze verwijderen koolstof van het oppervlak van de oceaan, waardoor een opname van koolstofdioxide uit de atmosfeer wordt veroorzaakt - een proces dat bekend staat als de 'biologische koolstofpomp'. De gegevens die in deze studie werden beschouwd, toonden ondubbelzinnig aan dat, in de Weddell-gyre, dit is het dominante proces dat de opname van koolstofdioxide uit de atmosfeer en de afvoer naar de diepe oceaan mogelijk maakt.

Graeme Mac Gilchrist, die de studie leidde voor de Universiteit van Southampton, zei:"De resultaten hebben implicaties voor ons begrip van hoe de Zuidelijke Oceaan op hoge breedtegraden, dicht bij het Antarctische continent, beïnvloedt de koolstof in de atmosfeer en het wereldwijde klimaat op een tijdschaal van 100 tot 1000 jaar. Dit is zowel belangrijk voor ons begrip van klimaattransities in het verleden, zoals de ijstijden, evenals onze projecties van toekomstige klimaatverandering. We verwachten ook dat het zal helpen om de focus van toekomstig onderzoek te verschuiven naar de kritieke processen die plaatsvinden in de Antarctische Gyres, in plaats van de historische focus op de platzeeregio's."

Michael Meredith van British Antarctic Survey zei:"De Zuidelijke Oceaan is een enorm belangrijk gebied voor de opname van koolstofdioxide uit de atmosfeer, met grote gevolgen voor het mondiale klimaat. Deze studie verwerpt een algemeen aanvaarde opvatting over hoe dit werkt, en benadrukt de noodzaak van gecombineerde biologische en fysische studies in de open oceaangebieden op enige afstand uit de kust van het Antarctische continent. Dit zal in de toekomst een topprioriteit zijn, om ons vermogen om toekomstige klimaten betrouwbaar te voorspellen te verbeteren."