En sammansatt bild av jordens västra halvklot. Kredit:NASA
Med havet som absorberat mer koldioxid (CO2) under det senaste decenniet, mindre av växthusgasen når jordens atmosfär. Det är definitivt goda nyheter, men det kommer med en hake:Stigande nivåer av CO2 i havet främjar försurning, som bryter ner kalciumkarbonatskalen hos vissa marina organismer.
Orsaken till denna senaste ökning av CO2-upptaget i havet, som har konsekvenser för klimatförändringarna, har varit ett mysterium. Men ny forskning från UC Santa Barbara geograf Timothy DeVries och kollegor visar att en avmattning av havets vältande cirkulation är den troliga katalysatorn. Deras resultat visas i tidskriften Natur .
"En sådan avmattning är förenlig med de förväntade effekterna av antropogena klimatförändringar, där uppvärmning och uppfräschning av ythav från smältande inlandsisar leder till svagare vältande cirkulation, " förklarade DeVries. "Men under de tidsperioder vi studerade, det är inte möjligt att säga om nedgången är relaterad till naturlig klimatvariation eller till klimatförändringar orsakade av mänsklig aktivitet."
DeVries och andra forskare Mark Holzer från University of New South Wales i Sydney och François Primeau från UC Irvine sammanställde befintliga oceanografiska spårdata—mätningar av temperatur, salthalt, CFC (konstnärliga gaser som löses upp i havet) och kol-14 - och separerade det i tre decennier långa tidsperioder:1980-talet, 1990- och 2000-talen.
Efterföljande datoranalys av dessa data gjorde det möjligt för forskarna att karakterisera havscirkulationen - överföringen av vatten från ytan till djuphavet och tillbaka igen - för varje tidsperiod. De analyserade sedan havet-atmosfärens kolutbyte och havets kolcykling inom sin cirkulationsmodell.
"Eftersom cirkulationen förändrades från decennium till decennium - 1980-talet till 1990-talet till 2000-talet - förutspådde modellen en stor nedgång i oceaniskt CO2-upptag under 1990-talet, sedan en stor ökning av upptaget under 2000-talet, " DeVries förklarade. "Dessutom, dessa svängningar tillskrevs direkt till förändringarna i havscirkulationen."
Enligt DeVries, denna upptäckt kan verka kontraintuitiv. Den rådande vetenskapliga visdomen hävdar att cirkulationsbromsningen minskar havets förmåga att absorbera antropogen CO2 från atmosfären när ytvattnet värms upp och blir mättat med CO2.
"Även om det är sant, det finns en annan effekt som verkar vara viktigare på kort sikt, " DeVries sa. "Den svagare vältande cirkulationen ger mindre naturligt CO2-rikt djupt vatten till ytan, vilket begränsar hur mycket av den gasen i djuphavet som släpps ut i atmosfären. Det får havet att absorbera mer CO2 från atmosfären."