Nowe szacunki oparte na pomiarach sugerują, że ocean wchłania do 0,9 gigaton dodatkowego dwutlenku węgla
To nowe badanie sugeruje, że ilość węgla, jaką oceany wchłaniają każdego roku z atmosfery, może być większa niż uprzednio wnioskowano na podstawie pomiarów dokonanych z pokładu statku na powierzchni oceanu. Wcześniejsze oceny wskazywały, że około jednej czwartej emisji CO2 wywołanej działaniami człowieka jest pochłaniana przez ocean, co stanowi ponad 2 gigatony CO2 rocznie. Naukowcy, którzy otrzymali wsparcie z finansowanych przez UE projektów 4C i RINGO, odkryli, że obecna roczna absorpcja może być znacznie wyższa, przekraczając szacunki oparte na wcześniejszych obserwacjach nawet o 0,9 gigatony rocznie. Wyniki wraz z wyjaśnieniem zastosowanych metod badawczych zostały przedstawione w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Communications”.
Problem
Pytanie brzmi, dlaczego trzeba dokonać korekty pomiarów? Jak się okazało, uzyskiwane wyniki ściśle zależą od obszaru oceanu, w którym dokonuje się pomiarów. Najnowsze działania podejmowane przez społeczność naukową, mające na celu utworzenie regularnie aktualizowanej globalnej bazy danych dotyczących zawartości CO2 w warstwie powierzchniowej wód, doprowadziły do postania atlasu zawartości tego gazu przy powierzchni oceanu Surface Ocean CO2 Atlas (SOCAT). Takie globalne monitorowanie jest możliwe dzięki długofalowym obserwacjom oceanu z infrastruktur badawczych, takich jak Zintegrowany System Obserwacji Dwutlenku Węgla (ICOS), działający głównie w Europie. Zbiór SOCAT, zawierający 28,2 miliona wyników pomiarów przeprowadzonych w latach od 1957 do 2020 roku, pomaga naukowcom oszacować, ile węgla pochłaniają oceany. Jednakże wcześniejsze badania, które bazowały na danych SOCAT, szacowały absorpcję węgla na podstawie pomiarów wykonanych kilka metrów pod powierzchnią oceanu. Problem polega na tym, że niezbędne pomiary należy wykonywać „tuż przy powierzchni oceanu”, jak wyjaśnia główny autor, Andrew Watson z Uniwersytetu w Exeter w artykule opublikowanym w serwisie „SciTechDaily”. Choć mogłoby się wydawać, że kilka metrów różnicy nie ma w tym przypadku znaczenia, to należy pamiętać, że oznacza ona zmianę temperatury, a temperatura wpływa na zdolność oceanu do absorbowania CO2. „We wcześniejszych badaniach pomijano niewielkie różnice temperatury miedzy powierzchnią oceanu a głębokością próbkowania, ale wiemy, że mają one znaczny wpływ na zatrzymywanie węgla w wodzie, co przekłada się na zasolenie, rozpuszczalność, stabilność i tak dalej”, mówi prof. Watson. „Ale pomiary satelitarne dają dość dokładne dane dotyczące temperatury samej powierzchni oceanu. I wyniki te wskazują, że to istotna różnica”, dodaje uczony.
Rozwiązanie
Aby uzyskać szacunki uwzględniające pływy na powierzchni górnej warstwy oceanu, naukowcy opracowali procedurę pozwalającą przeliczyć dane zapisane w SOCAT przy wykorzystaniu pomiarów temperatury oceanu wykonanych na głębokości kilku milimetrów pod powierzchnią, pochodzących z lat 1992–2018. Wartości temperatur pochodziły głównie z obserwacji satelitarnych prowadzonych w podczerwieni. Na podstawie skorygowanych wartości wyznaczono roczną wartość netto absorpcji węgla przez oceany na od 0,8 do 0,9 gigatony większą niż uważaliśmy do tej pory, bazując na metodach wykorzystujących nieprawidłowe dane. „Uprzednie oceny obecnego poziomu absorpcji dokonane z pokładu statku były znacząco niższe niż te dotyczące absorpcji CO2 wygenerowanego przez człowieka, uzyskane na podstawie oceanicznych modeli biogeochemicznych oraz szacunków opartych na wewnętrznym składowaniu dwutlenku węgla. Wyjaśniano, że za tę różnicę w dużej mierze odpowiada naturalne pochłanianie węgla z systemów rzecznych wpadających do oceanów. Nowe, zmienione szacunki sugerują jednak, że taka różnica – przynajmniej częściowo – może wynikać z tego, w jaki sposób traktujemy same obserwacje”, stwierdza badacz z projektu 4C, Peter Landschützer. Badanie to jest częścią projektu 4C (Climate-Carbon Interactions in the Current Century) mającego na celu opracowanie zaktualizowanej oceny szacunkowej pochłaniania dwutlenku węgla przez oceany na podstawie powierzchniowych pomiarów zawartości CO2 w oceanach oraz związanych z nimi wątpliwości. Uczeni prowadzący badanie podkreślają więc, że jedną z wielu nierozwiązanych wątpliwości, z którymi się dziś borykamy, jest ograniczenie oceanicznej absorpcji CO2 wytwarzanego przez człowieka na podstawie obserwacji. Jednocześnie jest to rozwinięcie celu projektu RINGO (Readiness of ICOS for Necessities of integrated Global Observations), jakim jest zebranie dokładnych danych dotyczących przepływu strumieni węgla między atmosferą, Ziemią a oceanami. Projekt RINGO zostanie zamknięty z końcem 2020 roku, a projekt 4C zakończy się w 2023 roku. Więcej informacji: strona projektu 4C strona projektu RINGO
Słowa kluczowe
4C, RINGO, węgiel, ocean, powierzchnia, CO2
