Havet spelar en ovärderlig roll för att fånga upp koldioxid (CO ₂ ) från atmosfären, tar in någonstans mellan fem till 12 gigaton (miljarder ton) årligen. På grund av begränsad forskning, forskare är inte säkra på exakt hur mycket kol som fångas upp och lagras – eller bindas – av havet varje år eller hur koldioxiden ökar ₂ utsläpp kommer att påverka denna process i framtiden.

En ny artikel publicerad i tidskriften Vetenskap om den totala miljön från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) sätter ett ekonomiskt värde på nyttan av forskning för att förbättra kunskapen om den biologiska kolpumpen och minska osäkerheten i uppskattningar av havskolbindning.

Att använda en klimatekonomisk modell som tar hänsyn till de sociala kostnaderna för kol och återspeglar framtida skador som förväntas till följd av ett förändrat klimat, huvudförfattaren Di Jin från WHOI:s Marine Policy Center värderar värdet av att studera havskolbindning till 500 miljarder dollar.

"Artikeln beskriver sambanden mellan nyttan av vetenskaplig forskning och beslutsfattande, " säger Jin. "Genom att investera i vetenskap, du kan begränsa osäkerhetsintervallet och förbättra en social kostnads-nyttobedömning."

Bättre förståelse för havets kolbindningskapacitet kommer att leda till mer exakta klimatmodeller, förse beslutsfattare med den information de behöver för att fastställa utsläppsmål och göra planer för ett föränderligt klimat, tillägger Jin.

Med medförfattarna Porter Hoagland och Ken Buesseler, Jin bygger ett fall för ett 20-årigt vetenskapligt forskningsprogram för att mäta och modellera havets biologiska kolpump, den process genom vilken atmosfärisk koldioxid transporteras till djuphavet genom den marina näringsväven.

Den biologiska kolpumpen drivs av små växtliknande organismer som flyter på havsytan som kallas växtplankton, som förbrukar koldioxid i fotosyntesprocessen. När växtplankton dör eller äts av större organismer, de kolrika fragmenten och fekal materia sjunker djupare ner i havet, där de äts av andra varelser eller begravs i havsbottensediment, som hjälper till att minska atmosfärens koldioxid och därmed minskar den globala klimatförändringen.

Stigande koldioxidhalter i atmosfären, ett resultat av mänsklig aktivitet som förbränning av fossila bränslen, värmer planeten genom att fånga värme från solen och löses även upp i havsvatten, sänka havets pH, ett fenomen som kallas havsförsurning. En varmare, ett surare hav kan försvaga kolpumpen, får atmosfärstemperaturen att stiga – eller så kan den bli starkare, med motsatt effekt.

"När vi försöker förutsäga hur världen kommer att se ut, det råder stor osäkerhet, säger Buesseler, en WHOI-marinkemist. "Vi vet inte bara hur stor denna pump är, vi vet inte om det kommer att ta bort mer eller mindre koldioxid i framtiden. Vi måste göra framsteg för att bättre förstå vart vi är på väg, eftersom klimatet påverkar hela mänskligheten."

Buesseler tillade att insatser som WHOI:s Ocean Twilight Zone-initiativ och NASA:s EXport Processes in the global Ocean from RemoTe Sensing (EXPORTS)-programmet gör viktiga framsteg för att förstå havets roll i den globala kolcykeln, men denna forskning måste skalas upp enormt för att utveckla prediktiva modeller som de som används av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC). Nuvarande IPCC-modeller tar inte hänsyn till förändringar i havets förmåga att ta upp kol, vilket Buesseler sa påverkar deras noggrannhet.

Även om uppsatsens bedömning inte tar hänsyn till kostnaden för ett globalt forskningsprogram, Buesseler sa att investeringen skulle vara en liten bråkdel av den förväntade vinsten på 500 miljarder dollar. Författarna varnar för att dessa besparingar också kan ses som en kostnad för samhället om forskningen inte leder till politiska beslut som mildrar effekterna av klimatförändringarna.

"Precis som en väderprognos som hjälper dig att bestämma om du ska ta med ett paraply eller inte, du använder din kunskap och erfarenhet för att fatta ett beslut baserat på vetenskap, " säger Jin. "Om du hör att det kommer att regna och du inte lyssnar, du kommer att bli blöt."