Een nieuwe studie door het Institute of Environmental Science and Technology van de Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) maakt het mogelijk om organische markers te valideren om de primaire productiviteit in de oceanen in het verleden te kwantificeren, een sleutelfactor in de wereldwijde mariene koolstofcyclus. Het onderzoek, uitgevoerd op basis van de studie van alkenonen als biomarker, maakt een einde aan decennia van wetenschappelijk debat over de validiteit van deze biogeochemische proxy's in het reconstructieproces van vroegere klimaten. de bevinding, die is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ), zal een stap vooruit zijn in de verbetering van klimaatmodellen die het mogelijk maken om het klimaat in de toekomst te voorspellen.

Om het huidige klimaat te begrijpen en toekomstige variabiliteit te kunnen voorspellen, paleoklimaatwetenschappers analyseren de klimatologische omstandigheden van andere tijden in de geschiedenis van de aarde. biomarkers, voornamelijk alkenonen (organische verbindingen geproduceerd door fytoplankton-algen), worden gebruikt om de primaire productiviteit van de zee te reconstrueren, dat is, het proces waarbij CO ₂ van de atmosfeer die wordt overgebracht naar de oceaan wordt omgezet in organische stof. Naar schatting wordt slechts 0,3% van deze organische stof geëxporteerd naar de diepe oceaan, CO . opslaan ₂ . "Dit sedimentaire record is erg belangrijk omdat het de CO ₂ dat zal niet terugkeren naar de atmosfeer, en omdat het ons in staat stelt het klimaat van het verleden te reconstrueren, " legt Maria Raja uit, ICTA-UAB-onderzoeker en hoofdauteur van de studie.

Hetzelfde, de aanwezigheid van chlorofyl-a op het zeeoppervlak is een indicatorparameter van de hoeveelheid bestaande fytoplanktonbiomassa en, vanwege zijn rol in de fotosynthese, geeft informatie over het niveau van de primaire productiviteit. Deze nieuwe studie maakt gebruik van een combinatie van geochemische en teledetectiegegevens om een ​​directe relatie op wereldschaal vast te stellen tussen de concentratie van chlorofyl-a aan het oceaanoppervlak en de concentratie van sedimentaire alkenonen. "Tot nu, de primaire productiviteit van het verleden kon alleen kwalitatief worden gereconstrueerd, maar deze studie geeft ons handvatten om het proces kwantitatief te kunnen inschatten, " legt Raja uit, die benadrukt dat dit een belangrijke vooruitgang is omdat het een einde maakt aan een decennialang wetenschappelijk debat over de beperkingen van organische proxy's (zoals alkenonen) om de primaire productiviteit in het verleden te kwantificeren.

Ondanks het feit dat NASA-satellieten al 20 jaar het chlorofyl-a-niveau aan het zeeoppervlak meten door zijn groene kleur, deze gegevens waren niet gebruikt in de paleoklimatologie. Nu is het mogelijk om de bestaande concentratie op elk punt op het oppervlak te kennen. De studie "biedt ons ook een ruimtelijke visie om de relatie te vinden tussen het oppervlak van de oceanen en de sedimenten, " zij voegt toe.

Voor de onderzoekers, deze bevinding maakt het mogelijk om klimaatmodellen te verbeteren, en in de toekomst om alkenonen te gebruiken om de concentratie van chlorofyl A op het oppervlak te analyseren, en zo klimaatmodellen te kunnen valideren. Dit maakt de weg vrij om de relatieve rol van de mariene koolstofcyclus in klimaatvariabiliteit te verduidelijken met behulp van veldgegevens, en test biogeochemische modellen.