Havet är en stor påverkan på världens klimat och måste inkluderas i modellering för att förutsäga framtida klimatförändringar.

Men havet är komplext, särskilt de invecklade biokemiska processerna som styr upptaget av koldioxid (CO2) från atmosfären.

Komplexiteten i dessa biokemiska processer gör det svårt att exakt simulera hur havet absorberar CO2 från atmosfären och hur det lagrar detta kol när de globala förhållandena förändras.

I stället för en djupare förståelse, äldre kod som används i havsmodeller har till stor del representerat det marina ekosystemet och de biokemiska processer som utgör det marina ekosystemet med hjälp av förenklade ekvationer.

I en ny studie publicerad i Globala biogeokemiska cykler , en tidskrift från American Geophysical Union, Pearse Buchanan, en forskare vid Institutet för marina och antarktiska studier vid University of Tasmania, och hans team integrerade nya, dynamiska sätt att representera marina ekosystemprocesser i havsmodeller.

När man tillämpar dem, de fann att en mer realistisk representation av det marina ekosystemet hjälpte havet att ta upp och lagra kol i liknande hastigheter oavsett globala förändringar i fysiska egenskaper, som temperatur, salthalt och cirkulation.

Mängden kol som lagrades i havet var hälften så känslig för stora fysiska förändringar som tidigare, när man använder de förenklade ekvationerna.

Detta innebär att en ökning av temperaturen och den tillhörande omorganisationen av havscirkulationen, till exempel, hade mindre effekt på det marina ekosystemets förmåga att absorbera CO2 från atmosfären och lagra den i havets underjordiska lager.

Denna "buffring" som biologin ger tyder på att viktiga egenskaper kan vara mer motståndskraftiga mot globala förändringar än man tidigare trott.

"På grund av dess stora volym och yta, de biogeokemiska processerna i havet är den huvudsakliga kontrollen av nivåerna av CO2 och andra växthusgaser i atmosfären, " sa Buchanan. "Marin växtplankton absorberar kol på samma sätt som träd på land, och när växtplankton dör och sjunker ner i djuphavet, kolet de innehåller är inlåst i tusentals år. Denna process är känd som den biologiska pumpen. Många äldre modeller står för ett mycket begränsat antal sätt som den biologiska pumpen kan påverkas av fysiska och kemiska egenskaper, som kan påverkas av klimatförändringarna. Men den biologiska pumpen består faktiskt av många komplexa processer, var och en med sin egen känslighet för miljöförhållanden."

"Hur växtplanktonsamhällen absorberar CO2 och exporterar den till havets inre, och därför hur atmosfärisk CO2 kommer att utvecklas under de kommande årtusendena, kommer att bero på dessa känsligheter, Buchanan tillade. "Genom att förbättra hur vi simulerar den biologiska pumpen i havet, vi både förbättrar modellen och avslöjar denna oväntade motståndskraft, varvid globala förändringar av havets fysiska egenskaper har en mindre effekt på den biologiska pumpen. Den ökade motståndskraften hos den biologiska pumpen gör att havet kan förbli en stark sänka av atmosfärisk CO2 trots uppvärmning och ökande skiktning i övre havet."

"Även om vi inte övervägde pH-förändringar, Vi har visat att styrkan hos havets biologiska pump förmodligen är mer robust mot fysiska förändringar än vad man tidigare förstått, säger Buchanan.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.