Forskare från University of Sydney har modellerat hur karbonatansamling från "marin snö" i haven har absorberat koldioxid under årtusenden och varit en nyckelfaktor för att hålla planeten sval i miljontals år.

Studien, publiceras i Geologi , hjälper också vår förståelse av havets framtida kapacitet att lagra koldioxid, vilket är avgörande med tanke på att havets surhet har ökat med 30 procent sedan 1800.

"Marinsnö är det fallande skräpet av döda organismer i havet, som plankton och alger, " sa studiens huvudförfattare, Dr Adriana Dutkiewicz.

"Den djupa havsbotten är täckt med resterna av dessa små havsdjur. De producerar mer än 25 procent av det syre vi andas och bildar jordens största kolsänka. När organiska partiklar faller från havets yta till havsbotten, en liten men betydande andel av atmosfäriskt kol lagras bort."

När den komprimeras under miljontals år, dessa marina snöavlagringar blir karbonatstrukturer, som White Cliffs of Dover och liknande strukturer längs Englands sydkust. Dessa kritklippor och deras relaterade strukturer under havet fungerar som årtusenden gamla kolinfångningsanordningar.

"Djuphavskarbonater representerar en enorm volym, så även små förändringar i lagringen av karbonatkol i denna enorma sänka är ganska viktiga för att förstå nettoförändringar i atmosfärens koldioxid och klimat, " sa Dr Dutkiewicz.

Hennes team fann att mängden kol som lagras i karbonatlager på havsbotten har ökat enormt över tiden. För cirka 80 miljoner år sedan, endast ett megaton kol hamnade i karbonatlager årligen, växa till cirka 30 megaton för cirka 35 miljoner år sedan och 200 megaton idag.

Medan karbonater som bildas i grunda vatten minskade, ökningen av djupare avlagringar var mycket större, skapat en nettoökning av den totala volymen karbonatsediment i haven under de senaste 80 miljoner åren.

Studien använde data från borrade kärnprover från de senaste 50 åren för att utveckla en dynamisk modell som beskriver bildandet av karbonatavlagringar 120 miljoner år tillbaka till kritaperioden.

Marin snö bildar ett täcke på havsbotten upp till många hundra meter tjockt. Förstå vad den består av, vad som driver dess sammansättning och hur den har förändrats genom tiden är viktigt. Om tillgången på marin snö ökar, då lagras mer kol, minska atmosfärens CO2-halt.

För att förstå hur mycket kol som har lagrats över tiden i sedimentära karbonater i havsbassängerna, Dr. Dutkiewicz och hennes kollegor från EarthByte-gruppen på School of Geosciences, University of Sydney, utvecklat en datormodell av karbonatansamling i djuphavssediment som spänner över de senaste 120 miljoner åren. Forskarna använde modellen för att titta på effekten av karbonatansamling på det globala klimatet över tiden.

Forskarna tror att tillväxten av en betydande kolsänka under miljontals år kan vara ansvarig för avlägsnandet av koldioxid från atmosfären som ledde till global kylning för 50 miljoner år sedan, utlöste övergången från ett växthus till ett ishusklimat för cirka 35 miljoner år sedan.

Den nyligen släppta Australian Bureau of Meteorology (BOM) och CSIRO tvååriga State of the Climate-rapporten betonar vikten av hav som kolsänkor, potentiellt hålla framtida uppvärmningsextremer i schack.

"Vi måste förstå bättre hur havets kapacitet att lagra CO2 kommer att påverkas av framtida uppvärmning, ", sa EarthBytes teamledare professor Dietmar Muller. "Havens surhet har ökat med 30 procent sedan 1800, minskar havets kapacitet att lagra bort kol."

Dr. Dutkiewicz uppmanade finansiärer och det vetenskapliga samfundet att ägna mer resurser till att syntetisera den otroliga mängden data som samlats in under 50 år av havsborrexpeditioner till en total kostnad av cirka 200 miljoner USD.

"Denna enorma investering i havsborrning och datauppsättning borde användas mycket mer omfattande för att förstå jordens djupa kolcykel, " sa hon. "När du har sammanhängande databaser, ett brett spektrum av frågor skulle kunna lösas."