海洋捕獲我們CO2排放的Gigatonnes

海洋捕獲我們CO2排放的Gigatonnes研究人員已經確定了人造CO的含量2 海洋在1994和2007之間的排放量。

不是所有的CO2 化石燃料的燃燒在大氣中產生殘留並導致全球變暖。 海洋和陸地上的生態系統佔據了大量這些人造CO2 大氣排放。

海洋佔據了CO2 分兩步:第一,CO2 溶於地表水。 之後,海洋的翻轉循環將其分佈:洋流和混合過程輸送溶解的CO2 從表面深入海洋的內部,隨著時間的推移積累在海洋的內部。

這種翻轉循環是CO海洋沉降背後的驅動力2。 這個水槽的大小對於大氣CO非常重要2 水平:沒有這個下沉,CO的濃度2 在我們的大氣層中,人為氣候變化的程度要高得多。 確定人造CO的份額2 海洋吸收長期以來一直是氣候研究人員的優先事項。

海洋捕獲我們CO2排放的Gigatonnes該地圖顯示了2和3,000之間世界海洋中人造CO1.86(總計深度為1994米(約2007英里))的變化量。 增幅較大的區域顯示為黃色。 (信用:Gruber等,/科學)

據報導 科學研究人員發現,海洋從34和1994之間的大氣層中吸收的2007千兆噸(數十億噸)人造碳的含量與之相當。 該數字對應於所有人為CO的31百分比2 在那個時間發出。

CO的百分比2 與前幾個200年相比,海洋吸收量保持相對穩定,但絕對數量大幅增加。 這是因為只要CO的大氣濃度2 上升,海洋下沉或多或少地增加:CO越多2 在大氣層中,海洋吸收的越多 - 直到它們最終變得飽和。

到目前為止,還沒有達到這一點。 “在審查期間,全球海洋繼續佔據人為CO2 以與大氣CO增加一致的速度2,“蘇黎世聯邦理工學院環境物理學教授Nicolas Gruber說。

水槽仍然有效

這些基於數據的研究結果也證實了各種早期的,基於模型的人造CO海洋彙的估算2.

“這是一個重要的見解,讓我們相信我們的方法是正確的,”Gruber補充道。 結果進一步使研究人員得出關於CO的結論2 土地上生態系統的匯集,更難以確定。

雖然總體結果表明人造CO的完整海洋沉沒2研究人員還發現,在不同的海洋盆地中,與大氣CO上升所預期的相當大的偏差2。 例如,北大西洋吸收的20百分比降低了CO2 研究人員預計1994和2007之間的比較。

“這可能是由於1990晚期北大西洋經向翻轉環流的減緩,這本身很可能是氣候變化的結果,”Gruber解釋說。 但是,南大西洋的相當大的吸收抵消了北大西洋的這個較低的匯,使整個大西洋的吸收量按預期發展。

研究人員記錄了南大洋,太平洋和印度洋的類似波動。

“我們了解到,海水沉積物不僅僅對大氣CO的增加做出反應2。 其對氣候變化的實質性敏感性表明,隨著氣候的不斷變化,反饋的潛力巨大,“Gruber強調說。

工業化前後

研究人員根據對CO的全球調查得出結果2 各種海洋中的其他化學和物理特性,從地表到深達6公里(約3.72英里)的深度測量。 來自七個國家的科學家參加了從2003開始的國際協調計劃。 在全球範圍內,當他們將他們的發現綜合成全球數據產品時,他們通過50進行了超過2013研究的巡航。

對於他們的分析,研究人員使用了一種新的統計方法Gruber和他的前博士生Dominic Clement開發的。 這種方法使他們能夠區分人造和天然CO的變化2 組成溶解的CO總濃度變化的成分2 在水里。 天然CO2 是指CO的量2 在工業化之前存在於海洋中。

格魯伯已經參與了圍繞千禧年的類似研究。 使用觀察研究人員從第一個全球CO獲得2 在1980晚期和1990中期之間進行的調查顯示,該研究估計,從118周圍的工業化開始到1800,海洋已經佔據了1994千兆噸的碳。 他目前的研究團隊將這一分析擴展到2007,使他們不僅可以為人造CO建立預算2 對於1994到2007期間,還要評估海洋碳彙的完整性。

通過調節全球變暖的速度,人造CO的海洋匯2 為人類提供重要的服務,但它的價格是:CO2 溶解在海洋中會使水酸化。

“我們的數據顯示,這種酸化深入到海洋的內部,部分延伸到超過3000 [米(約1.86英里)]的深度,”Gruber說。

這可能對許多海洋生物造成嚴重後果。 碳酸鈣在酸化環境中自發溶解,對貝殼和骨骼由碳酸鈣製成的貽貝和珊瑚構成危害。 海洋化學成分的變化也會影響生理過程,如魚的呼吸。

“記錄人類活動對海洋產生的化學變化至關重要,尤其要了解這些變化對海洋生物的影響,”格魯伯說。

資料來源:Michael Keller 蘇黎世聯邦理工學院

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