Lagring av havkullstoff drives av planteplanktonblomster, som de turkise virvlene som er synlige her i Nordsjøen og farvannet utenfor Danmark. NASA
The Research Brief er en kort titt på interessant faglig arbeid.
Den store ideen
Havet spiller en viktig rolle i den globale karbonsyklusen. Drivkraften kommer fra bittesmå plankton som produserer organisk karbon gjennom fotosyntesen, som planter på land.
Når plankton dør eller konsumeres, bærer et sett med prosesser kjent som den biologiske karbonpumpen synkende partikler av karbon fra overflaten til dypt hav i en prosess kjent som marint snøfall. Naturalist og skribent Rachel Carson kalte det “mest overveldende snøfall på jorden».
Noe av dette karbonet konsumeres av sjølivet, og en del brytes kjemisk. Mye av det blir ført til dypt farvann, der det kan forbli i hundrevis til tusenvis av år. Hvis de dype havene ikke lagret så mye karbon, ville jorden blitt enda varmere enn den er i dag.
I en fersk studie jobbet jeg med kolleger fra USA, Australia og Canada for å forstå hvor effektivt den biologiske pumpen fanger opp karbon som en del av dette marine snøfallet. Tidligere forsøk på å svare på dette spørsmålet målte ofte snøfall i havet med en angitt referansedybde, for eksempel 450 meter. I kontrast til dette, fokuserte vi nærmere på dybden til noe som heter euphotisk sone. Dette er havlaget nær overflaten, der nok lys trenger inn til at fotosyntesen kan skje.
Vi redegjorde mer nøyaktig for hvor dypt den euphotiske sonen strekker seg ved å bruke klorofyllsensorer, som indikerer tilstedeværelsen av plankton. Denne tilnærmingen avslørte at den solfylte sonen strekker seg lenger nede i noen områder av havet enn i andre. Ved å ta hensyn til denne nye informasjonen anslår vi at den biologiske pumpen fører dobbelt så mye varmefangende karbon ned fra overflatehavet enn tidligere antatt.
En fersk undersøkelse viser at forskere drastisk har undervurdert hvor effektivt havets biologiske pumpe flytter karbon fra overflaten til dypt vann.
Hvorfor det betyr noe
Det biologiske pumpefenomenet foregår over hele havet. Det betyr at selv små endringer i effektiviteten betydelig kan endre atmosfæriske karbondioksidnivåer og som et resultat, globalt klima.
Dessuten varierer lysinntrenging regionalt og sesongmessig i hele havene. Det er nøkkelen å forstå forskjellene slik at havforskere kan innlemme biologiske prosesser i bedre globale klimamodeller.
Vi vurderte også et annet havfenomen som involverer den største dyreflyttingen på jorden. Det heter diel vertikal migrasjon, og skjer over hele kloden. Hver døgn stiger en massiv bølge av plankton og fisk opp fra skumringssonen for å fôres om natten på overflaten, og senker deretter tilbake til mørkere vann på dagtid.
Forskere tror denne prosessen flytter mye karbon fra overflaten til dypere vann. Studien vår antyder at mengden karbon som bæres av disse daglige migrasjonene også må måles ved den samme grensen der lys forsvinner, slik at forskere direkte kan sammenligne det marine snøfallet med den aktive migrasjonen.
Planteplankton i havet forbruker karbondioksid når de fotosyntetiserer. Når de blir spist eller spaltes, faller noe av karbonet de inneholder i havdypet via en prosess som kalles den biologiske pumpen. US JGOFS
Hvordan vi gjorde det
For denne studien vurderte vi tidligere forskning på den biologiske pumpen. For å sammenligne resultater bestemte vi først hvor dypt det solfylte området utvidet seg. Vi fant denne grensen på dybden der det ble for mørkt til å se flere klorofyllpigmenter, som markerer tilstedeværelsen av marine planteplanktonlag. I studiene varierte dybden mellom 100 og 550 meter.
Deretter estimerte vi hvor mye organisk karbon som sank ned i dypere farvann i disse studiene, og målte hvor mye som var igjen i partikler som sank ytterligere 330 fot (100 meter) dypere i skumringssonen. Mange skapninger lever og livnær seg i disse dype vannene, inkludert fisk, blekksprut, ormer og maneter. Noen av dem bruker synkende karbonpartikler, og reduserer mengden marint snøfall.
Sammenligning av disse to tallene ga oss et estimat av hvor effektivt den biologiske pumpen flyttet karbon i dypt vann. Studiene som vi gjennomgikk produserte et bredt spekter av verdier. Totalt sett beregnet vi at den biologiske pumpen fanget dobbelt så mye karbon som tidligere studier som ikke tok hensyn til det store området av lysinntrengningsdybder. Regionale mønstre endret seg også: Områder med grunt lysinntrengning utgjorde en høyere prosentandel av karbonfjerning enn områder med dypere lysinntrenging.
Havskumringssonen kan ha mer liv enn alle jordas fiskerier tilsammen, og opptil 1 million uoppdagede arter.
Hva som fremdeles ikke er kjent
Studien vår avslører at forskere må bruke en mer systematisk tilnærming for å definere havets vertikale grenser for økologisk karbonproduksjon og tap. Dette funnet er betimelig, fordi det internasjonale oseanografiske samfunnet etterlyser flere og bedre studier av den biologiske karbonpumpen og havskumringssonen.
Skumringssonen kan bli sterkt berørt hvis nasjoner prøver å gjøre det utvikle nye midtvannsfiskerier, gruve havbunnen for mineraler eller bruk den som en dumping grunn for avfall. Forskere danner en samarbeidsinnsats kalt Joint Exploration of the Twilight Zone Ocean Network, eller JETZON, for å sette forskningsprioriteringer, fremme nye teknologier og bedre samordne skumringssonestudier.
For å sammenligne disse studiene trenger forskere et felles sett med beregninger. For den biologiske karbonpumpen, må vi bedre forstå hvor stor denne strømmen av karbon er, og hvor effektivt den transporteres inn i dypere vann for langsiktig lagring. Disse prosessene vil påvirke hvordan Jorden reagerer på økende klimagassutslipp og den oppvarmingen de forårsaker.
Om forfatteren
Ken Buesseler, seniorforsker, Woods Hole Oceanographic Institution
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker
Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming
av Paul Hawken og Tom Steyer
I møte med utbredt frykt og apati har en internasjonal koalisjon av forskere, fagfolk og forskere kommet sammen for å tilby et sett av realistiske og dristige løsninger på klimaendringer. Et hundre teknikker og praksis er beskrevet her-noen er velkjente; noe du kanskje aldri har hørt om. De spenner fra ren energi til å utdanne jenter i lavinntektsland til landbrukspraksis som trekker karbon ut av luften. Løsningene eksisterer, er økonomisk levedyktige, og samfunn over hele verden for tiden anvender dem med dyktighet og besluttsomhet. Tilgjengelig på Amazon
Utforming av klimaproblemer: En retningslinje for lavkol Energi
av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Med effekten av klimaendringene som allerede er over oss, er behovet for å kutte globale klimagassutslipp intet mindre enn presserende. Det er en skremmende utfordring, men teknologiene og strategiene for å møte den eksisterer i dag. Et lite sett med energipolitikk, designet og implementert godt, kan sette oss på veien mot en fremtid med lite karbon. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken må være fokusert og kostnadseffektiv. En-størrelse-passer-alle-tilnærminger vil ganske enkelt ikke få jobben gjort. Politiske beslutningstakere trenger en klar, omfattende ressurs som skisserer energipolitikken som vil ha størst innvirkning på klimafremtiden vår, og beskriver hvordan vi kan utforme disse retningslinjene. Tilgjengelig på Amazon
Dette forandrer alt: kapitalisme vs klimaet
av Naomi Klein
In Dette endrer alt Naomi Klein hevder at klimaendringer ikke bare er et annet problem, som skal skjenkes nøye mellom skatt og helsevesen. Det er en alarm som kaller oss for å fikse et økonomisk system som allerede mangler oss på mange måter. Klein bygger omhyggelig saken for hvor massivt å redusere utslippene av drivhusgasser er vår beste mulighet til samtidig å redusere ulikheter i ulikhet, omdefinere våre ødelagte demokratier og gjenoppbygge våre slanke lokale økonomier. Hun avslører den ideologiske desperasjonen til klimaendringene, de rasjonelle vrangforestillinger fra de vilde geoengineers og den tragiske nederlaget av for mange grønne grenser. Og hun demonstrerer nettopp hvorfor markedet ikke har - og ikke kan løse klimakrisen, men vil i stedet gjøre ting verre, med stadig mer ekstreme og økologisk skadelige utvinningsmetoder, ledsaget av voldsomme katastrofkapitalisme. Tilgjengelig på Amazon
Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.
