Това, което смятахме, че се случва в океана, е напълно преобърнато...

Слабата океанска циркулация увеличава атмосферния въглерод 

Това, което смятахме, че се случва в океана, е напълно преобърнато...

С напредването на изменението на климата се предвижда преобръщащата се циркулация на океана да отслабне значително. С това забавяне учените смятат, че океанът ще извлече по-малко въглероден диоксид от атмосферата. 

В същото време по-бавната циркулация би трябвало да извлече по-малко въглерод от дълбокия океан, който иначе би бил изпуснат обратно в атмосферата. Като цяло океанът трябва да запази ролята си за намаляване на въглеродните емисии от атмосферата, макар и с по-бавни темпове.

Океанска циркулация и съхранение на въглерод

Въпреки това, ново проучване на изследовател от Масачузетския технологичен институт предполага, че учените може да се наложи да преосмислят връзката между циркулацията на океана и неговия дългосрочен капацитет да съхранява въглерод. Тъй като океанът става по-слаб, той може вместо това да освободи повече въглерод от дълбокия океан в атмосферата.

Причината е свързана с нехарактеризирана досега обратна връзка между наличното в океана желязо, възходящ въглерод и хранителни вещества, повърхностни микроорганизми и малко известен клас молекули, известни общо като „лиганди“. 

Когато океанът циркулира по-бавно, всички тези играчи си взаимодействат в един самоподдържащ се цикъл, който в крайна сметка увеличава количеството въглерод, който океанът отделя обратно в атмосферата.

„Чрез изолиране на въздействието на тази обратна връзка, ние виждаме фундаментално различна връзка между циркулацията на океана и нивата на въглерод в атмосферата, с последици за климата“, каза авторът на изследването Джонатан Лодърдейл, научен сътрудник в Департамента за земни, атмосферни и планетарни науки на MIT . „Това, което смятахме, че се случва в океана, е напълно преобърнато.“

Констатациите показват, че не можем да разчитаме на естествените океански процеси за смекчаване на изменението на климата. „Трябва да бъдем проактивни в намаляването на емисиите сега, вместо да разчитаме на тези естествени процеси, за да ни спечели време за смекчаване на изменението на климата“, каза Лодърдейл.

Океански взаимодействия и растеж на фитопланктон 

През 2020 г. Лодърдейл ръководи проучване, което изследва океанските хранителни вещества, морските организми и желязото и как техните взаимодействия влияят върху растежа на фитопланктона по света. Фитопланктонът са микроскопични организми, подобни на растения, които живеят на повърхността на океана и консумират диета от въглерод и хранителни вещества, които се издигат от дълбокия океан и желязо, което се носи от пустинния прах.

Колкото повече фитопланктон може да расте, толкова повече въглероден диоксид може да абсорбира от атмосферата чрез фотосинтеза и това играе голяма роля в способността на океана да отделя въглерод.

За проучването от 2020 г. екипът разработи прост модел на „кутия“, представящ условията в различни части на океана като общи кутии, всяка с различен баланс на хранителни вещества, желязо и лиганди – органични молекули, за които се смята, че са странични продукти на фитопланктона . 

Моделиране на океанската циркулация 

Екипът моделира общ поток между кутиите, за да представи по-голямата циркулация на океана – начина, по който морската вода потъва, след което се издига обратно на повърхността в различни части на света.

Моделирането разкри, че дори ако учените трябваше да „засеят“ океаните с допълнително желязо, това желязо нямаше да има голям ефект върху глобалния растеж на фитопланктона. Причината се дължи на ограничение, зададено от лиганди. Оказва се, че ако се остави само, желязото е неразтворимо в океана и следователно недостъпно за фитопланктона. 

Желязото става разтворимо само на „полезни“ нива, когато е свързано с лиганди, които поддържат желязото във форма, която планктонът може да консумира. Лодърдейл установи, че добавянето на желязо към един океански регион за консумация на допълнителни хранителни вещества лишава други региони от хранителни вещества, от които фитопланктонът там се нуждае, за да расте. 

Това намалява производството на лиганди и доставката на желязо обратно в първоначалния океански регион, ограничавайки количеството допълнителен въглерод, който ще бъде поет от атмосферата.

Слабата океанска циркулация увеличава атмосферния въглерод 

След като екипът публикува проучването си, Лодърдейл преработил модела на кутията във форма, която може да направи публично достъпна, включително обмен на въглерод в океана и атмосферата и разширяване на кутиите, за да представят по-разнообразни среди, като условия, подобни на Тихия океан, Северния Атлантик, и Южния океан. В процеса той тества други взаимодействия в рамките на модела, включително ефекта от различна циркулация на океана.

Той управлява модела с различна сила на циркулация, очаквайки да види по-малко атмосферен въглероден диоксид с по-слабо преобръщане на океана – връзка, която предишни проучвания подкрепиха, датираща от 80-те години на миналия век. Но вместо това той установи ясна и противоположна тенденция: колкото по-слаба е циркулацията на океана, толкова повече CO2 се натрупва в атмосферата.

„Мислех, че има някаква грешка“, спомня си Лодърдейл. „Защо нивата на въглерод в атмосферата се развиват в грешна посока?“

Когато проверил модела, той открил, че параметърът, описващ океанските лиганди, е оставен „включен“ като променлива. С други думи, моделът изчислявал концентрациите на лиганди като промяна от един океански регион в друг.

По предчувствие Лодърдейл изключил този параметър, което определя концентрациите на лиганди като постоянни във всяка моделирана океанска среда, предположение, което много океански модели обикновено правят. Тази една промяна обърна тенденцията, обратно към предполагаемата връзка: по-слабата циркулация доведе до намален атмосферен въглероден диоксид. Но коя тенденция беше по-близо до истината?

Неочаквано откритие

Лодърдейл погледнал към оскъдните налични данни за океанските лиганди, за да види дали техните концентрации са по-постоянни или променливи в действителния океан. Той намерил потвърждение в GEOTRACES, международно проучване, което координира измерванията на микроелементи и изотопи в световните океани, които учените могат да използват, за да сравняват концентрациите от регион на регион. 

Наистина, концентрациите на молекулите варират. Ако концентрациите на лиганди се променят от един регион в друг, тогава неговият изненадващ нов резултат вероятно е представителен за истинския океан: по-слабата циркулация води до повече въглероден диоксид в атмосферата.

„Това е един странен трик, който промени всичко.“, каза Лодърдейл. „Превключването на лиганда разкри тази напълно различна връзка между океанската циркулация и атмосферния CO2, която смятахме, че разбираме доста добре.“

Важната роля на фитопланктона 

За да види какво може да обясни преобърнатата тенденция, Лодърдейл анализира биологичната активност и концентрациите на въглерод, хранителни вещества, желязо и лиганди от океанския модел при различна сила на циркулация, сравнявайки сценарии, при които лигандите са променливи или постоянни в различните кутии.

Това разкри нова обратна връзка: колкото по-слаба е циркулацията на океана, толкова по-малко въглерод и хранителни вещества океанът извлича от дълбините. Тогава всеки фитопланктон на повърхността ще има по-малко ресурси за растеж и ще произведе по-малко странични продукти (включително лиганди) като резултат. 

С по-малко налични лиганди би било използваемо по-малко желязо на повърхността, което допълнително намалява популацията на фитопланктона. Тогава ще има по-малко фитопланктон, който да абсорбира въглероден диоксид от атмосферата и да консумира въглерод от дълбокия океан.

Биология на океана и изменение на климата 

„Работата ми показва, че трябва да разгледаме по-внимателно как океанската биология може да повлияе на климата“, обясни Лодърдейл. „Някои климатични модели предвиждат 30% забавяне на циркулацията на океана поради топенето на ледените покривки, особено около Антарктида.“ 

Това огромно забавяне на преобръщащата се циркулация всъщност може да бъде голям проблем: в допълнение към множество други климатични проблеми, океанът не само ще поеме по-малко антропогенен CO2 от атмосферата, но това може да бъде усилено от нетно отделяне на газове в дълбокия океан въглерод, което води до неочаквано увеличение на атмосферния CO2 и неочаквано допълнително затопляне на климата.

Изследването е публикувано в списанието Nature Communications.

Топ коментари
darkaveng
2024-07-11 12:25:20 darkaveng
отговор + -0
3 + 5 =
Отказ

Въглерод в Океана? О, свещена простота! Но от английските "учени" толкова! Иначе страхът за нещо си да започне сега ...! Анадънму?🌈

Последни новини

19:25 Още 271 общински проекта влязоха в програмата "4 милиарда"

19:25 Елена Йончева: ДПС ще бъде силна, ако е единна

19:24 Специализирани екипи овладяха пожар в депото за отпадъци на Русе

19:23 АНА-МПА: Мицотакис - Много е важно в тези трудни времена да има приемственост, стабилност и опит

19:23 Гърция разби международна мрежа за данъчни измами с участието на гръцки и китайски бизнесмени

19:20 Парите свършват! Украинското правителство вдига данъци и мита, за да финансира разходите за войната

19:20 Избори най-вероятно на 13 октомври

19:20 Събраха се! Приятели на Путин на чай, Радев пак говори срещу помощта за Украйна

19:20 Почина един от най-добрите писатели

19:19 Септември продаде млад вратар на Жирона

19:19 Още два финала за България на Световното по кану-каяк в Пловдив

19:19 Виктор Кампенартс триумфира в 18-ия етап на Тур дьо Франс

19:18 Хеликоптер се включва в овладяването на пламъците край Харманли

19:18 Иван Гарелов е в реанимацията на "Пирогов" с черепна травма след инцидент

19:18 Димитър Главчев пътува към село Воден

19:17 Журналистът Иван Гарелов е в реанимацията на „Пирогов”

19:15 РУО – София област обяви конкурс за 16 директори в областта

19:15 Москва размаха пръст: България да спре преследването на "Русофили"

19:15 Водещите новини! България ще бъде засегната от горещи вълни все по-често и силно. Димът от пожара в с. Воден е стигнал до Егейско море (и още…)

19:14 Николай Николов: Днес са ликвидирани над 250 пожара, но обстановката е тежка

19:13 Такава кражба Стара Загора не помни!

19:13 Харизанов попиля Асен и Просто Киро, ограбили парите за...

19:13 Партията на президента Асад спечели парламентарните избори в Сирия

19:13 Приеха Иван Гарелов в реанимацията на „Пирогов”

19:12 Русия зове България: Спрете преследването срещу представители на движение "Русофили"!

19:12 Ели Маркес застава начело на отбора на ЦСКА 1948 до 17 години

19:12 Кошмар в Севлиево: Камион помете жена на пешеходна пътека, бере душа в болницата

19:12 Вечерни новини: Още 3 лота от „Хемус“ ще започнат да се строят; Нов опит за „бонус-малус“

19:12 Тошко Йорданов: ПП саботират ДБ, инфантилизмът на Кирил Петков взриви втория мандат

19:12 ДПА: Румънската православна църква планира да канонизира десни екстремисти

Последни новини 0