University of Delaware docent Rodrigo Vargas och mer än 200 experter från USA, Kanada och Mexiko presenterade nyligen rapporten om andra tillståndet i koldioxidcykeln (SOCCR2), en toppmodern bedömning av koldioxidvetenskap i Nordamerika och dess koppling till klimat och samhälle.

Kol är viktigt för molekylär sammansättning av alla levande saker på jorden, spelar en avgörande roll för att reglera det globala klimatet. På uppdrag av U.S. Global Change Research Program, den 878 sidor långa rapporten gäller klimat- och koldioxidforskning samt hanteringsmetoder på vår kontinent och runt om i världen.

Denna studie är den andra i sitt slag, bygger på 2007 års första koldioxidcykelrapport (SOCCR). Från en översikt över koldioxidcykeln till konsekvenser och vägar framåt, SOCCR2 analyserar kolcykeln från 2004 till 2013.

"Flyttar till SOCCR2, vi har mycket mer information om både koldioxid och metan jämfört med när den första studien släpptes [2007], Sa Vargas.

Den senaste rapporten är uppdelad i 19 kapitel. Vargas rekryterades för att leda ett kritiskt kapitel-The North American Carbon Budget-tillsammans med sin forskningssamarbetspartner Daniel Hayes, biträdande professor vid University of Maine. Paret arbetade redan med ett amerikanskt Department of Agriculture -bidrag med fokus på koldynamik i Nordamerika, så denna nya insats var ett naturligt forskningssteg. I samarbete med andra nio forskare, de syntetiserade fynd av atmosfären, landa, inre vatten och kusthav (kapitel 8 till 16).

"Det kallas en budget eftersom du behöver en balans mellan hur mycket kol som går ut och hur mycket som kommer in, "sa Vargas." Vi står för kol på ett liknande sätt som du skulle göra för din bankkontobudget. Du har vinster och förluster. I slutet, vad är din budget - positiv eller negativ? På ditt bankkonto, du skulle undersöka djupare och se "var är mina utgifter" och "vad är källorna." Vi kan göra detsamma i en koldioxidbudget. "

Det finns ett lager av hur mycket kol som finns på jorden. Då uppstår ett flöde. Denna term avser mängden kol som utbyts mellan planetens kolbassänger - hav, atmosfär, mark och levande saker. Kol kan gå förlorat från marken till atmosfären (genom förbränning av fossila bränslen eller terrestriska andningsprocesser), dras ner från atmosfären till marken (en vinst via växtfotosyntes), eller en sidorörelse sker (som kol transporteras från land till kusthavet). Nettovinsten eller förlusten bestämmer nettokolbalansen.

"Mellan 2004 och 2013, Nordamerika var en källa till koldioxid till atmosfären, "tillade Vargas." Vi hade en nettoförlust av kol, bidrar cirka 1, 000 teragram per år till atmosfären. "

Ett teragram motsvarar 1, 000, 000, 000 kilo eller cirka 2, 205, 000, 000 pund. Om en afrikansk elefant väger cirka 12, 000 pund, sedan 1, 000 teragram motsvarar 183, 750 elefanter.

Dessa flöden kommer från en mängd olika källor - fossila bränslen, trävaror, markekosystem, inre vatten, tidvattenmarker, flodmynningar och kusthav. Som Vargas och Hayes förklarar i sitt SOCCR2 -kapitel, fossila bränsleutsläpp var långt ifrån den största kolkällan till atmosfären från 2004 till 2013 på kontinenten. Intressant, 43 procent av dessa utsläpp kompenserades av naturliga kolsänkor - naturliga system som suger upp och lagrar koldioxid från atmosfären - som nordamerikansk mark och det intilliggande kusthavet.

"Nettotagningen av markbaserade ekosystem är nästan 960 teragram kol per år, medan nätupptagningen av kustvatten är 177 teragram, men mer forskning behövs för att öka förtroendet för dessa uppskattningar, Sa Vargas.

Att jämföra andra kontinenter, den nordamerikanska andelen till den globala totalen minskar eftersom andra länder som Kina har ökat sina koldioxidutsläpp.

"Vi hade stort förtroende för uppskattningarna av fossila bränsleutsläpp, träskörd och utsläpp från träprodukter, "Vargas sa." Å andra sidan, det finns ett lågt förtroende för uppskattningarna av laterala flöden från landekosystem till inre vatten och från tidvattenvåtor till flodmynningar. "

"Forskare har tänkt mycket på det vertikala utbytet av kol mellan land och vattenmiljöer med atmosfären, sa Vargas, som har ett National Science Foundation CAREER -stipendium för att studera koldynamik i tidvattenmarker - ett kritiskt gränssnitt mellan land och hav. "Men det sker också en överföring av massa från markekosystem till inre vatten, från tidvatten till flodmynningar. Och dessa sidoflöden hade en av de högsta osäkerhetsnivåerna i studien. "

Om SOCCR2

Skrivet av mer än 200 forskare från USA, Kanada, och Mexiko, den andra koldioxidcykelrapporten (SOCCR2) ger en uppdaterad bedömning av vetenskaplig kunskap om den nordamerikanska koldioxidcykeln. Denna omfattande rapport behandlar nordamerikanska koldioxidflöden, källor, och sjunker över atmosfäriska, vatten, och marksystem, samt relevanta perspektiv från vetenskapliga observationer och modellering, beslutsstöd, kolhantering, och samhällsvetenskap. Rapporten presenterar viktiga fynd och användbar information om den observerade statusen och trenderna inom den nordamerikanska koldioxidcykeln, som påverkas av naturliga och mänskligt inducerade faktorer. Dessa resultat är baserade på tvärvetenskaplig forskning som inkluderar experimentell, observationell, och modelleringsstudier från det senaste decenniet.

"Denna rapport är inte avsedd att föreskriva politik. Det är inte en åsikt. Det är en sammanfattning av vetenskaplig information som är tillgänglig just nu, sa Vargas.

U.S. Global Change Research Program består av 13 byråer, inklusive US Department of Agriculture (USDA), National Aeronautics and Space Administration (NASA), Department of Defense (DOD) och Environmental Protection Agency (EPA).

Förutom de specifika kapitlen om ekosystem, rapporten studerar den mänskliga inverkan på kolcykeln, inklusive de fysiska drivkrafterna - energisystem och jordbruk - och sociala frågor som stammarker. Rapporten ser också fram emot potentiella konsekvenser av framtida klimatförändringar.

SOCCR2 är ett komplement till den nationella klimatbedömningen, som bedömer vetenskapen om klimatförändringar och variationer och dess effekter i USA - nu och under det nuvarande århundradet.