Kredit:CC0 Public Domain
När människor fortsätter att pumpa atmosfären med kol, det är avgörande för forskare att förstå hur och var planeten absorberar och naturligt avger kol.
En färsk studie i tidskriften Naturgeovetenskap undersökte den globala kolcykeln och antyder att befintliga studier kan ha missuppfattat hur kol distribueras runt om i världen, särskilt mellan norra och södra halvklotet. Resultaten kan förändra prognoser om hur, när och var de för närvarande massiva halterna av atmosfäriskt kol kommer att resultera i miljöförändringar som havsförsurning.
Genom att ompröva havscirkulationerna och överväga flodernas kolflytande kraft, studiens författare föreslår att så mycket som 40 procent av världens atmosfäriska kol som absorberas av land måste omfördelas från befintliga uppskattningar. Särskilt, södra oceanen som omger Antarktis och skogarna på norra halvklotet - medan det fortfarande finns betydande absorbenter eller "sänkor" av kol - kanske inte tar upp så mycket som forskare har trott.
"Kolberättelsen vi fick stämmer mer överens med vad folk har observerat på marken, " sa första författaren Laure Resplandy, en biträdande professor i geovetenskap och Princeton Environmental Institute.
"Floder har till stor del förbisetts, ", sa Resplandy. "Vi måste bättre begränsa transporten av kol från marken till havet genom floder. Annat, detta kol tillskrivs landsänkan och saknas i havssänkan. Om kol går in i landet eller i havet, det har inte samma effekt."
Resplandy och hennes medförfattare använde modeller och fältobservationer för att finna att världshaven transporterar värme mellan norra och södra halvklotet på samma sätt som kol transporteras. Transport av värme, dock, är lättare att observera. Genom att spåra denna värme, forskarna upptäckte att havet på södra halvklotet är en mycket mindre kolsänka än man tidigare trott och att landet på samma breddgrad är en nästan obefintlig källa till kol.
På samma gång, landet på norra halvklotet är en mycket mindre sänka, vilket innebär att det absorberar mindre kol än vad klimatmodeller hade räknat med. Istället, forskarna fann att detta kol skickas till havet av floder och transporteras till södra halvklotet av havsströmmar med 20 till 100 procent mer styrka än tidigare studier och modeller hade visat.
För vetenskapsmän, världens koldioxidbudget är som en bankreskontra, sa Resplandy. Kolet som tas upp i det globala kretsloppet måste matcha det kol som släpps ut. Även om havets kolcykel är väl dokumenterad, direkta observationer av kolflödet på land är svåra att få fram och påverkas av många faktorer. Som ett resultat, i vilken utsträckning land fungerar som en sänka eller källa härleds till stor del genom att tilldela det det kol som blir över efter att havdata har beaktats, sa Resplandy.
"På södra halvklotet, havssänkan var överskattad. Som ett resultat, landet, som härleds från observerad atmosfärisk koldioxid och den antagna havssänkan i samma region, visade sig vara en källa, " sa Resplandy.
"Detta var dock mycket överraskande eftersom det inte finns mycket landmassa på södra halvklotet för att upprätthålla denna källa, " sa hon. "Vår nya uppskattning förenar denna uppenbara skillnad genom att antyda att det finns en svagare havssänka och nära noll landflöde i söder."
I en kommentar om tidningen publicerad i Naturgeovetenskap , Andrew Lenton, en forskare vid Center for Southern Hemisphere Oceans Research i Australien, skrev att forskarna etablerade en korrelation mellan värme- och koltransport, och visade att det förindustriella kolets kretslopp kan informera om förståelsen av kretsloppet idag.
Forskarna "tillhandahöll en viktig baslinje för att förstå och tillskriva förändringar i land- och havssänkor som svar på ökande CO2-koncentrationer i atmosfären, " Lenton skrev. "Deras resultat visar vikten av den förindustriella kolcykeln för att fastställa fördelningen av kolsänkor i nutid, och kraften i att utnyttja förhållandet mellan havsvärme och koltransport som drivs av storskalig cirkulation."
Forskare behöver veta hur mycket kol som kommer in i haven, och var, så att de mer exakt kan projicera miljöförändringar som har en global räckvidd, sa Resplandy. Hav, speciellt på södra halvklotet, tar naturligt upp kol och värme från atmosfären. Men priset som betalas är ett varmare hav och högre surhet som hotar det marina livet och havsbaserade ekonomier som fiske.
"Nu gäller det att göra ett bättre jobb med att förstå havet, ", sa Resplandy. "Vår huvudpunkt är att kol distribueras om eftersom det var felaktigt allokerat. Många människor hade olika stycken, men alla bitarna passade inte riktigt ihop."
Pappret, "Revision av globala kolflöden baserad på en omvärdering av havs- och flodtransport av kol, " publicerades online före tryckningen den 11 juni av Nature Geosciences.