Zmiana klimatu: pochłaniacze dwutlenku węgla w oceanach mogą pomóc w stabilizacji planety

Robert Sutherland Profesor tektoniki i geofizyki, Te Heringa Waka – Victoria University of Wellington. Laya Allegrette jest profesorem paleontologii na Uniwersytecie w Saragossie.

Analityka: Ludzie wierzą, że drzewa i gleba wyciek węglaale oceany na świecie mają znacznie większe zapasy węgla i są bardziej wydajne w trwałym przechowywaniu węgla.

w nowym Badania Opublikowane dzisiaj, zbadaliśmy długoterminowe tempo permanentnie przypadkowej dekarbonizacji planktonu w oceanie w pobliżu Nowej Zelandii.

Pokazujemy, że muszle pochłonęły taką samą ilość węgla, jak regionalne emisje CO2, a proces ten był wyższy w starożytnych okresach ocieplenia klimatu.

Czytaj więcej:
* Odtajnione dokumenty pokazują, jak urzędnicy mylili się co do zmian klimatycznych przez prawie 30 lat
* Southland „gotowy” na zbliżające się zobowiązania dotyczące zmian klimatu w rolnictwie
* Jak zmieniające się wiatry wokół Zelandii mogą mieć „dalekosiężne konsekwencje dla globalnego klimatu”
* Nowo odkryte zdarzenie masowego wymierania zapoczątkowało świt dinozaurów

Ludzie usuwają węgiel z Ziemi, spalając paliwa kopalne zdeponowane miliony lat temu i umieszczając je w atmosferze jako dwutlenek węgla. Obecne tempo powstawania nowych paliw kopalnych jest bardzo niskie.

Zamiast tego, geologicznym (długoterminowym) mechanizmem magazynowania węgla jest obecnie tworzenie muszli morskich, które są zachowane jako osady na dnie oceanu.

Kontynent Zelandii jest często zanurzony w południowo-zachodnim Pacyfiku, ale obejmuje wyspy Nowej Zelandii i Nowej Kaledonii.

emisja dwutlenku węgla spalania paliw kopalnych na kontynencie to około 45 milionów ton rocznie, co stanowi 0,12 procent całkowitej światowej.

Nasza praca dokumentuje projekt, który był częścią Międzynarodowego Programu Odkrywania Oceanów (IOC).IODP).

Wyprawa 371 Wiercenie dna morskiego Zelandii w celu zbadania, jak uformował się kontynent, i przeanalizowania dawnych zmian środowiskowych zarejestrowanych w jego osadach.

Ciągnięcie węgla na dno oceanu

Węgiel organiczny w postaci głównie martwych roślin, glonów i zwierząt jest pobierany przez inne organizmy, zwłaszcza bakterie, zarówno w glebach oceanicznych, jak i leśnych.

Większość żywych organizmów w oceanie jest tak mała (mniej niż 1 mm), że pozostają niewidoczne, ale kiedy umierają i toną, przenoszą węgiel w głąb oceanu. Ich muszle mogą gromadzić się na dnie morza, tworząc ogromne złoża kredy i wapienia.

Wykopane przez nas osady mają setki metrów grubości i powstały w cieplejszych klimatach, które mogą przypominać nadchodzące dziesięciolecia i stulecia. Znamy dawne środowiska z analizy skamielin.

Muszle, które są wykonane z węglanu wapnia, zatrzymują duże ilości węgla. Średnie tempo akumulacji muszli w ciągu ostatnich milionów lat wynosiło około 20 ton na kilometr kwadratowy rocznie.

Całkowita powierzchnia kontynentu Zelandii wynosi około 6 milionów kilometrów kwadratowych, więc średnie tempo składowania węglanu wapnia wynosiło około 120 milionów ton rocznie, co odpowiada 53 milionom ton dwutlenku węgla rocznie.

To mniej więcej tyle samo, co emisje ze spalania paliw kopalnych na dzisiejszym kontynencie, wliczając w to błędne obliczenia. Jednak mikroskopijne muszle gromadzą się na znacznie większym obszarze niż tylko Zelandia.

planetarny obieg węgla

Ziemia naturalnie wyrzuca dwutlenek węgla ze źródeł mineralnych i wulkanów, ponieważ skały gotują się na głębokości. Jest mało prawdopodobne, aby miał na to wpływ Zmiana klimatu.

Ziemia magazynuje dwutlenek węgla, gdy skały na powierzchni zmieniają się i gdy muszle gromadzą się na dnie morza. Zmiany klimatyczne mogą mieć wpływ na te dwa mechanizmy.

Biosfera i oceany również zawierają duże zasoby węgla, które z pewnością ulegną zmianie. Jest to złożony system i wielu naukowców próbuje zrozumieć, jak reaguje na działania człowieka.

Różne części układu węglowego będą reagować na różne sposoby iw różnym tempie. Nasza praca dostarcza wskazówek, co może się dziać w oceanie.

Około 4-8 milionów lat temu klimat był znacznie cieplejszy, poziom dwutlenku węgla podobny lub nawet wyższy niż obecnie, a ocean był bardziej kwaśny. Odkryliśmy jednak, że średnie tempo akumulacji muszli w Zelandii było ponad dwukrotnie wyższe niż tempo akumulacji w ciągu ostatniego miliona lat.

Jest to wzór obserwowany w innych miejscach na świecie. W cieplejszym klimacie w tym okresie oceany wytworzyły więcej muszelek, ale te dane są średnimi tempami akrecji w skali czasu wynoszącej milion lat.

Mechanizm, dzięki któremu te cieplejsze pradawne oceany wytwarzały więcej muszli, jest nadal przedmiotem ciągłych badań (w tym naszych).

Rzeki i wiatry dostarczają oceanom składniki odżywcze, zwłaszcza podczas ekstremalnych zjawisk pogodowych, a zmiany mogą zachodzić w krótkiej skali czasowej. Z drugiej strony, w pełni zintegrowane modele klimatyczne pokazują, że reorganizacja prądów oceanicznych na dużą skalę w celu zwiększenia zaopatrzenia w składniki odżywcze z głębokich wód może zająć stulecia, a nawet tysiące lat.

Nasza praca podkreśla i określa ilościowo ważną rolę, jaką ocean, aw szczególności mikroskopijne życie w nim, odegra ostatecznie w przywracaniu równowagi na naszej planecie.

Tempo, w jakim martwy plankton wciąga węgiel do głębin oceanicznych, a małe muszle stale przechowują go na dnie morskim, odpowiada za znaczną część emisji dwutlenku węgla przez człowieka i prawdopodobnie wzrośnie w przyszłości.

nasza praca Pokazuje, że cieplejszy ocean może ostatecznie wytworzyć więcej muszli z węglanu wapnia niż dzisiejszy ocean, chociaż prawie na pewno nastąpi zakwaszenie oceanu.

To, jak szybko może się zmienić naturalna sekwestracja węgla w oceanach, pozostaje w dużej mierze niepewne. Minie kilka stuleci, zanim osiągniemy stan oceaniczny podobny do tego sprzed 4-8 milionów lat.

Potrzebne są dalsze prace, aby zrozumieć, w jaki sposób zachodzi ta zmiana i czy jest wykonalne i rozsądne zwiększenie produktywności biologicznej w naszych oceanach w celu złagodzenia zmiany klimatu i utrzymania lub zwiększenia bioróżnorodności.

Robert Sutherland otrzymał fundusze na badania od rządu Nowej Zelandii, a IODP Expedition 371 została sfinansowana dzięki współpracy rządów międzynarodowych.

Laia Alegret otrzymała dofinansowanie od hiszpańskiego Ministerstwa Nauki i Innowacji oraz dofinansowania z FEDER, Projekt PID2019-105537RB-I00.

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.