De oceanen spelen een belangrijke rol bij het reguleren van ons klimaat en de verandering ervan door warmte en koolstof op te nemen.

De implicaties van hun resultaten, vandaag gepubliceerd in Natuur , zijn belangrijk omdat de regionale zeespiegel, die kustbevolkingen over de hele wereld aantasten, hangt af van patronen van oceaanopwarming. In dit onderzoek laten ze zien hoe deze patronen waarschijnlijk zullen veranderen.

De resultaten impliceren wijdverbreide opwarming van de oceaan en zeespiegelstijging, vergeleken met het verleden, waaronder meer opwarming aan de oostelijke randen van oceaanbekkens, wat leidt tot meer zeespiegelstijging langs de westelijke kustlijnen van continenten in de Noord-Atlantische Oceaan en de Stille Oceaan.

co-auteur, Laura Zanna, Gasthoogleraar klimaatfysica aan de universiteit van Oxford en professor in het Center of Atmosphere Ocean Science aan de NYU Courant, zei:"In de toekomst de afdruk van stijgende atmosferische temperaturen op de opwarming van de oceaan zal waarschijnlijk die van veranderingen in de oceaancirculatie domineren. aanvankelijk, we zouden kunnen denken dat naarmate het klimaat meer opwarmt, veranderingen in oceaanstromingen en hun impact op oceaanopwarmingspatronen zullen groter worden. Echter, we laten zien dat dit niet het geval is in verschillende regio's van de oceaan."

Een nieuwe methode, ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Oxford, gebruikt klimaatmodellen om te suggereren dat oceaanopwarmingspatronen in toenemende mate zullen worden beïnvloed door eenvoudige opname van atmosferische opwarming, waardoor ze gemakkelijker te voorspellen zijn. Dit in tegenstelling tot nu en in het verleden, toen veranderingen in de circulatie de belangrijkste factoren waren bij het vormgeven van patronen voor de opwarming van de oceaan.

Veranderingen in de opwarming van de oceaan als gevolg van de eenvoudige opname van atmosferische opwarming zijn gemakkelijker te modelleren en daarom hopen de wetenschappers dat waar eerdere modellen het moeilijk hadden, ze kunnen nauwkeuriger worden voor toekomstige projecties.

Hoofdauteur, Dr. Ben Bronselaer, die dit onderzoek begon uit te voeren terwijl een Ph.D. student aan de universiteit van Oxford, zei:"Ik denk dat het een bemoedigende mogelijkheid is dat klimaatmodellen, die moeite hebben om de opwarming van de oceaan in het verleden te simuleren, is wellicht beter in het voorspellen van toekomstige opwarmingspatronen. Een betere voorspelling van opwarmingspatronen impliceert een betere voorspelling van de regionale zeespiegelstijging, die zullen helpen om de klimaateffecten, zoals overstromingen, voor individuele gemeenschappen te verzachten. Natuurlijk, we moeten voorspellingen van oceaancirculatie beter begrijpen om dit resultaat te verstevigen.

"Tijdens ons onderzoek we vonden een verrassende relatie tussen oceaanwarmte en koolstofopslag die uniek lijkt te zijn. Hoewel er een verband bestaat tussen deze twee grootheden dat nog niet volledig wordt begrepen, we denken dat we aanzienlijke vooruitgang hebben geboekt bij het blootleggen ervan."

De Natuur studie toont aan dat de wereldwijde oceaanwarmte en koolstofopname hand in hand gaan, en de opnamesnelheden worden bepaald door de huidige toestand van de oceaan. Deze relatie vormt de kern van de methode die in dit onderzoek is ontwikkeld. Naarmate mensen de toestand van de oceaan veranderen door meer warmte en koolstof toe te voegen, het vermogen van de oceaan om zowel warmte als koolstof op te nemen zal veranderen. Een mogelijke implicatie zou kunnen zijn dat de latere emissies worden verminderd, hoe langzamer de verlagingen van de atmosferische oppervlaktetemperatuur waarschijnlijk zullen zijn, vanwege de koppeling tussen warmte en koolstofopname door de oceaan.

Deze resultaten benadrukken een diep en fundamenteel verband tussen oceaan- en koolstofopname, wat gevolgen heeft voor atmosferische hitte en koolstof. Terwijl oceaankoolstof en warmte gescheiden systemen zijn, deze studie laat zien dat ze nauw met elkaar verbonden zijn, via het vermogen van de oceaan om deze hoeveelheden op te nemen. Deze resultaten helpen verklaren waarom de opwarming van de aarde lineair afhangt van de cumulatieve koolstofemissies.

Prof Laure Zanna zei:"We ontdekken dat het vermogen van de oceaan om warmte te absorberen en koolstof gekoppeld is, en beperkt door de oceaanstaat. Dit houdt in dat de huidige toestand van de oceaan de opwarming van het oppervlak zal reguleren, ongeacht of CO ₂ emissies blijven stijgen of dalen.

"De snelheid van de opwarming van de oceaan in de afgelopen 60 jaar is aanzienlijk veranderd door veranderingen in de oceaancirculatie, vooral in de Noord-Atlantische Oceaan en delen van de Stille Oceaan, waar we koeling gedurende enkele decennia kunnen identificeren. Echter, in de toekomst lijken veranderingen in oceaanstromingen een kleinere rol te spelen in patronen van oceaanopwarming, en de oceanen zullen de overtollige antropogene warmte in de oceaan op een nogal passieve manier in deze regio's transporteren."

De modellering in deze studie was gebaseerd op een reeks creatieve simulaties gedaan door collega's van The Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL), en ander gepubliceerd werk. Met behulp van deze simulaties, de wetenschappers waren in staat om hypothesen te trekken over hoe de patronen van warmte en koolstof gerelateerd zijn en hoe ze verschillen.

Voortbouwend op dit onderzoek, de wetenschappers zullen nu proberen te begrijpen hoe de opslag van warmte en koolstof in de oceaan de daling van de atmosferische temperatuur en CO . zal beïnvloeden ₂ niveaus als de koolstofemissies beginnen te dalen.

Ze zullen ook de component van oceaanopwarming gebruiken die wordt aangedreven door veranderingen in de circulatie om veranderingen in de oceaancirculatie beter te begrijpen, die moeilijk direct te meten zijn, en hun impact op de regionale zeespiegel in de tropen.