Mätningar såväl som modellberäkningar visar likaväl att havens syreförråd minskar. Dock, modellerna underskattar denna minskning avsevärt vilket gör prognoser in i framtiden problematiska. I en studie publicerad idag i den internationella tidskriften Naturgeovetenskap , fyra GEOMAR-forskare avslöjar luckorna i modellerna och identifierar tidigare underskattade drivkrafter för deoxygeneringen.

Haven tappar syre. Många studier på lokala, regional och global nivå bekräftar denna trend. Till exempel, en omfattande dataanalys som publicerades av oceanografer från Kiel i början av 2017 har visat att haven har förlorat två procent av sitt syreinnehåll i världen under de senaste 50 åren. Datormodeller av haven och jordsystemet visar också denna trend och förutspår en ännu snabbare minskning i framtiden. Men modellerna har ett problem. "De kan inte reproducera den senaste tidens syreminskning exakt. Istället, de underskattar signifikant den observerade syreförlusten, säger Prof. Dr. Andreas Oschlies från GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel.

Denna bristande överensstämmelse gör prognoser in i framtiden mer problematiska. I dag, Professor Oschlies tillsammans med sina kollegor Prof. Dr. Peter Brandt, Dr Lothar Stramma och Dr Sunke Schmidtko, allt från GEOMAR, har publicerat en studie i den internationella tidskriften Natur Gesovetenskap , som visar brister hos modellerna och även identifierar drivkrafter för deoxygenering som hittills har underskattats. "Jämförelsen med våra observationsdata avslöjar olika brister i modellerna och ger oss indikationer i vilken riktning vi måste koncentrera våra forskningsinsatser, säger medförfattaren Peter Brandt.

Det är säkert att den globala uppvärmningen är den främsta orsaken till marint syreförlust. Men uppvärmningen påverkar havet på flera sätt. Bland annat, det påverkar syrets löslighet i vattnet. Ju varmare vattnet, desto mindre gas kan den ta upp. "Denna process påverkar främst de översta vattenlagren, som är i direkt kontakt med atmosfären, " förklarar Dr. Schmidtko. Den här effekten kan förklara upp till 20 procent av deoxygeneringen hittills, och är väl representerad i modellerna.

Men uppvärmningen förändrar också mönster för global havscirkulation. Eftersom det komplexa systemet av yt- och djupströmmar tillför syre till det djupare havet, dessa förändringar kan påverka syrehalten i hela havet. "Många modeller har problem med att beskriva denna effekt realistiskt, eftersom transportprocesser ofta inte löses tillräckligt bra eller reproduceras felaktigt, " säger medförfattaren Dr. Lothar Stramma.

De extremt komplicerade interaktionerna mellan biologiska, kemiska och fysikaliska processer i havet är också otillräckligt representerade i nuvarande modeller. "Vi saknar ofta data eller kunskap om många processer som interagerar i havets svar på global uppvärmning, säger Andreas Oschlies, som är specialiserad på modellering av biogeokemiska processer. "Vår studie visar att tidigare modeller avsevärt underskattar effekterna av denna interaktion, åtminstone på syrefördelningen."

För att stänga dessa luckor, författarna argumenterar för mer intensiv och internationellt koordinerad havsobservation. "Vi behöver multidisciplinära processstudier för att bättre förstå den känsliga balansen mellan syresättning och syreförbrukning i havet, säger Andreas Oschlies, "därför, internationella initiativ som Global Ocean Oxygen Network är till hjälp."

En förbättring av modellerna när det gäller havens syrebudget skulle också ha en annan fördel:"Syre är idealiskt för att kalibrera modeller som beräknar upptaget av koldioxid i havet. Så, på samma gång, vi skulle förbättra vår kunskap om kolets kretslopp, avslutar Oschlies.