Количество углерода, хранимого микроскопическим планктоном, увеличится в следующем столетии, прогнозируют исследователи из Бристольского университета и Национального океанографического центра (NOC).
Используя последние модели МГЭИК (Межправительственная группа экспертов по изменению климата), команда ожидает «биологический насос» — процесс, при котором микроскопические растения, часто называемые фитопланктоном, поглощают углерод, а затем умирают и погружаются в глубины океана, где углерод хранится сотни раз. лет — чтобы составить от 5 до 17% общего увеличения поглощения углерода океанами к 2100 году. Их выводы были опубликованы сегодня в журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Ведущий автор доктор Джейми Уилсон из Школы наук о Земле Бристольского университета объяснил: «Биологический насос хранит примерно вдвое больше углекислого газа, чем в настоящее время содержится в нашей атмосфере в глубинах океана. Поскольку планктон чувствителен к изменению климата, этот пул углерода, вероятно, изменится в размере, поэтому мы решили понять, как он изменится в будущем в ответ на изменение климата, изучив последние прогнозы будущего по моделям МГЭИК».
Микроскопические организмы, называемые планктоном, живущие на освещенной солнцем поверхности океана, используют углекислый газ в процессе фотосинтеза. Когда этот планктон умирает, его останки быстро погружаются в «сумеречную зону» океана (200–1000 м), где факторы окружающей среды, такие как температура и концентрация кислорода , а также экологические факторы, такие как поедание другим планктоном, контролируют то, как большая часть достигает глубин океана, где углерод от их тел хранится вдали от атмосферы в течение сотен и тысяч лет. Потепление океанов замедляет циркуляцию, увеличивая время, в течение которого углерод хранится в глубинах океана.
Соавтор, доктор Анна Катавута, которая работала вместе с начинающим ученым доктором Челси Бейкер из Национального океанографического центра, добавила: «Наше исследование показало постоянное увеличение содержания углерода в океане благодаря биологическому углеродному насосу в течение 21-го числа. века в последних прогнозах модели МГЭИК. Напротив, мы обнаружили снижение мирового экспортного производства (количество органического вещества, такого как мертвый планктон, опускающегося под поверхность океана), что предполагает, что экспортное производство может быть не таким точным показателем для биологической углеродной помпы, как считалось ранее. Мы продемонстрировали, что поток органического вещества на высоте 1000 метров вместо этого является лучшим предсказателем долгосрочного связывания углерода, связанного с биологическим углеродным насосом. Этот результат поможет нам лучше понять процессы, управляющие биологическим углеродным насосом, и более надежно предсказать, какая часть углерода, высвобождаемого в результате деятельности человека, будет храниться в океане в будущем».
Однако модели МГЭИК не имеют последовательного представления об окружающей среде и экологических процессах в Сумеречной зоне. Это приводит к большой неопределенности в отношении того, сколько углекислого газа, поступающего из атмосферы, сохранит биологический насос до конца века. Теоретически после 2100 года накопление углерода биологическим насосом может прекратиться и вместо этого может начать действовать как источник углекислого газа в атмосферу, что может еще больше усугубить изменение климата.
Д-р Уилсон добавил: «Это исследование демонстрирует исключительную важность сумеречной зоны океана для биологически обусловленного хранения углерода в океане. Эта часть океана все еще плохо изучена, потому что ее очень трудно наблюдать, но она также только сейчас начинает испытывать давление изменений окружающей среды, рыболовства и глубоководной добычи полезных ископаемых.
«Понимание того, как Сумеречная зона контролирует количество углерода, хранимого биологией в океане, означает, что мы можем выяснить, как избежать наихудших последствий человеческой деятельности, такой как рыболовство и добыча полезных ископаемых».
Теперь команда будет работать над выяснением того, какие процессы в сумеречной зоне являются наиболее важными для биологически управляемого хранения углерода и обновления моделей океана, чтобы они могли надежно предсказывать будущие изменения.
