Forskare har gjort en ny upptäckt som utmanar tidigare förståelse av förhållandet mellan det polära södra havet, bredvid Antarktis, och koldioxidhalter i atmosfären. Deras resultat visar att i strid med befintliga antaganden, biologiska processer långt ute till havs är de viktigaste faktorerna som avgör hur havet absorberar koldioxid. Resultaten publiceras i veckan i tidningen Vetenskapliga framsteg .

Koldioxid absorberas i ytan och lagras i djuphavet under en tidsperiod på 100--1000 -år. Södra oceanen spelar en avgörande roll för hur denna koldioxid tas ut ur atmosfären och att veta hur den fungerar hjälper forskare att förstå dramatiska klimatövergångar tidigare, som istiden, och bättre förutsäga framtida klimatförändringar. Man tror vanligen att omvandlingen av vattnet från ljus till tätt - orsakad av kylning vid havets yta - är avgörande för att avgöra om kol släpps ut i atmosfären eller fångas i djuphavet. Som ett resultat, aktuell forskning är ofta inriktad på de grunda haven precis intill den antarktiska kontinenten, där det mesta av denna transformation sker.

Laget, ledd av University of Southampton med British Antarctic Survey, University of East Anglia och Alfred Wegener Institute i Tyskland, studerade havscirkulationen och kolkoncentrationen i Weddell Gyre, en region av avgörande betydelse för kolborttagning från atmosfären som ligger öster om Antarktishalvön. De studerade data som samlats in som en del av ANDREX -projektet (Antarctic Deep water Rates of Export) som mätte den fysiska, biologiska och kemiska egenskaper hos vattnet i vattnet i gyten mellan 2008 och 2010.

Genom att studera dessa data, laget visade att den dominerande faktorn som driver upptag av kol från atmosfären till havet inte är relaterad till tät vattenbildning i det grunda havet omedelbart intill Antarktis, utan snarare till biologiska processer längre ut till havet. När växtplankton i mitten av gyren växer sjunker sedan, de tar bort kol från havets yta, orsakar ett upptag av koldioxid från atmosfären - en process som kallas "biologisk kolpump". De data som behandlades i denna studie visade entydigt att, i Weddell Gyre, detta är den dominerande processen som möjliggör upptag av koldioxid från atmosfären och förflyttning till djuphavet.

Graeme MacGilchrist, som ledde studien för University of Southampton sa:"Resultaten har konsekvenser för vår förståelse av hur södra oceanen på hög latitud, nära den antarktiska kontinenten, påverkar atmosfäriskt kol och globalt klimat på 100 till 1000-åriga tidsskalor. Detta är viktigt både för vår förståelse av klimatövergångar tidigare, som istiden, liksom våra prognoser om framtida klimatförändringar. Vi förväntar oss också att det kommer att bidra till att flytta fokus för framtida forskning mot de kritiska processer som äger rum i Antarktis Gyres, snarare än det historiska fokuset på hyllor och havsregioner. "

Michael Meredith från British Antarctic Survey sa:"Södra oceanen är en oerhört viktig region för koldioxidutsläpp från atmosfären, med stora effekter på det globala klimatet. Denna studie störtar en allmänt uppfattning om hur detta fungerar, och betonar behovet av sammanlänkade biologiska och fysiska studier i öppna havsregionerna en bit utanför havet från den antarktiska kontinenten. Detta kommer att vara en viktig prioritering framöver, för att förbättra vår förmåga att på ett tillförlitligt sätt förutsäga framtida klimat. "