Kusthaven bildar en komplex övergångszon mellan de två största CO2 sjunker i den globala kolcykeln:land och hav. Havsforskare har nu för första gången lyckats undersöka kusthavets roll i en sömlös modellrepresentation.
Teamet ledd av Dr. Moritz Mathis från Cluster of Excellence for Climate Research CLICCS vid Universität Hamburg och Helmholtz-Zentrum Hereon kunde visa att intensiteten av CO2 upptaget är högre i kustnära hav än i det öppna havet. Detta bevisas av en studie publicerad i tidskriften Nature Climate Change .
För att motverka pågående klimatförändringar är det viktigt att förstå hur CO2 utsläppen fördelas. Och vilka utbytesprocesser mellan atmosfär, hav och land som reglerar fördelningen. Metodutvecklingen under de senaste åren har möjliggjort en mer flexibel inkludering av fysikaliska och biogeokemiska processer i klimatmodeller och för att fånga enskilda regioner med högre upplösning.
Forskare från Cluster of Excellence "Climate, Climatic Change, and Society" (CLICCS) har utnyttjat detta. I samarbete mellan Helmholtz-Zentrum Hereon, Universität Hamburg, Max Planck Institute for Meteorology och University of Bern har de utvecklat en ny typ av havsmodell som effektivt kan simulera transport, lagring och omsättning av kol i det globala kusthavet för första gången tid:ICON-Coast.
Inom beräkningsklimatvetenskap, land och hav, jordens två stora kolreservoarer, har hittills betraktats separat. Transporten av kol till kusthaven, till exempel via floder, kusterosion och tidvattensplattor, har ignorerats. Kustspecifika processer kunde endast betraktas på ett begränsat och rumsligt grovt sätt eftersom klimatmodeller utvecklades för global skala.
På grund av den mer realistiska representationen och högre upplösning i övergångszonen mellan land och hav som används i ICON-Coast, erbjuder modellen nya möjligheter att utforska effekterna av klimatförändringar på kustområden och marina ekosystem, såsom risker från värmeböljor, stormar , eller global havsnivåhöjning.
Det är känt från observationer att ökningen av atmosfärisk CO2 koncentration ökar upptaget av CO2 ut i havet och därigenom avsevärt mildra klimatförändringarna. Simuleringar med ICON-Coast belyser nu orsakerna och möjliggör förståelse för funktionen av kust- och marginalhav i jordens klimatdynamik.
"Våra analyser visar att intensiv planktontillväxt är nyckeln till ökad CO2 upptaget i kusthavet och att detta upptag är högre än i det öppna havet. Detta beror på klimatinducerade förändringar i cirkulationen och ökande näringstillförsel från floder", säger Mathis, som ledde studien. Forskarna förväntar sig också att intensitetsskillnaden mellan kusthav och öppet hav kommer att fortsätta att förstärkas ytterligare med pågående CO2. 2 utsläpp.
"Kustförvaltningsstrategier som stör biologisk produktion kan försvaga havets CO2 upptag och försvåra klimatskyddet", betonar Mathis. "Med den nya modellen kan vi även testa metoder för CO2 undvikande såsom vindkraft till havs för deras effektivitet och oönskade biverkningar."
Mer information: Moritz Mathis et al, Förbättrat CO2-upptag i kusthavet domineras av biologisk kolfixering, Nature Climate Change (2024). DOI:10.1038/s41558-024-01956-w
Journalinformation: Naturklimatförändringar
Tillhandahålls av Helmholtz Association of German Research Centers
