CO₂-Il pozzo ha ripreso vigore

Inspirare, espirare, inspirare, espirare: l'Oceano Meridionale è come un gigantesco polmone che rilascia grandi quantità di anidride carbonica (CO₂) dall'atmosfera e successivamente lo rilascia di nuovo. Nel corso di un anno, tuttavia, gli oceani intorno all'Antartide assorbono una quantità di CO₂di quanto non emettano. In particolare, questi oceani rimuovono gran parte delle emissioni di CO₂-dall'atmosfera. Ciò rallenta l'aumento di questo gas serra nell'atmosfera e frena il cambiamento climatico. Sebbene l'Oceano Meridionale rappresenti solo il 25% della superficie oceanica totale, è responsabile del 40% dell'anidride carbonica di origine antropica assorbita dagli oceani del mondo.

Tuttavia, a partire dal 2005, gli scienziati hanno richiamato l'attenzione sul fatto che l'Oceano Meridionale potrebbe essere "saturo". Sulla base dei risultati della modellazione, hanno ipotizzato che la capacità di assorbimento non fosse aumentata dalla fine degli anni Ottanta. I ricercatori non se lo aspettavano. Avevano ipotizzato che la capacità di assorbimento sarebbe cambiata parallelamente alla concentrazione di CO nell'atmosfera.₂sviluppato: Più forte è la CO₂-nell'aria aumenta, più la CO₂viene assorbita dal mare.

Ma ora la marea è cambiata di nuovo. Dall'inizio del millennio, il serbatoio di carbonio ha riacquistato la forza prevista. Lo dimostra un team internazionale di ricercatori guidato da Nicolas Gruber, professore di fisica ambientale all'ETH di Zurigo, e dal suo postdoc Peter Landschützer in uno studio appena pubblicato sulla rivista Science.

Un nuovo modello statistico colma le lacune di misurazione

Per il loro studio, gli scienziati hanno analizzato le misure di CO₂-nelle acque superficiali dell'Oceano Meridionale a sud dei 35 gradi di latitudine. Ciò ammette che la CO₂-I ricercatori hanno calcolato il flusso tra acqua e aria. I ricercatori hanno anche confrontato il flusso di CO₂-I fiumi con le stime basate sulla CO₂-Misurazioni.

La concentrazione di CO₂-nelle acque superficiali viene misurata nell'Oceano Meridionale da navi di ricerca o da navi commerciali lungo le rotte commerciali. La raccolta e la valutazione dei dati sono standardizzate a livello internazionale, ma il percorso di misurazione dipende dalla rotta della nave. Di conseguenza, alcune sezioni dell'oceano sono ben coperte, ma ampie parti non lo sono affatto.

Con l'aiuto di un metodo di nuova concezione basato sulle reti neurali, i ricercatori sono riusciti ad analizzare le emissioni di CO₂-I ricercatori hanno modellato statisticamente la concentrazione dell'acqua marina e poi hanno utilizzato questo modello statistico per colmare le lacune. Per farlo, hanno combinato le osservazioni satellitari della temperatura dell'acqua, della salinità e del contenuto di clorofilla dell'acqua marina.

Ripristino del pozzo di CO2

La concentrazione interpolata di CO₂-nell'oceano superficiale e le stime basate sulle emissioni di CO₂-Le misurazioni dell'atmosfera lo dimostrano chiaramente: A partire dal 2002, la capacità di assorbimento dell'Oceano Meridionale ha iniziato a recuperare. A partire dal 2010, la capacità di assorbimento dell'Oceano Meridionale è tornata ad essere forte come previsto dagli scienziati, a causa dell'aumento delle emissioni di CO₂-nell'atmosfera.

Per Nicolas Gruber, una scoperta importante di questo studio è che la forza del serbatoio di carbonio dell'Oceano Meridionale è soggetta a forti fluttuazioni, probabilmente periodiche, e non solo all'aumento della CO atmosferica.₂-segue la concentrazione. "Questa grande variabilità ci ha sorpreso", afferma l'ETH.

La situazione meteorologica generale favorisce la ripresa

Gruber e Landschützer spiegano la ragione della ripresa del pozzo di carbonio principalmente con un cambiamento della "situazione meteorologica generale" su Chi siamo.

Dall'inizio del millennio, i sistemi di pressione prevalenti sono diventati sempre più asimmetrici. Un forte sistema di alta pressione si è formato sul settore atlantico dell'Oceano meridionale, mentre un pronunciato sistema di bassa pressione si è formato sul settore pacifico. Questo ha cambiato i venti associati: ora soffiano a onde invece che da ovest a est come negli anni Novanta. A quel tempo erano anche più forti, il che ha portato più acqua dagli strati più profondi alla superficie del mare. Poiché questo rilascia una quantità significativamente maggiore di CO₂ contiene, si è verificata una fuoriuscita anomala di questo gas serra nell'atmosfera. La capacità di assorbimento ristagnava o addirittura diminuiva. Dal 2000, l'upwelling è nuovamente diminuito in tutte le parti dell'Oceano Meridionale, tranne che nel settore del Pacifico, e la CO₂-arresto del degassamento.

Arresto del degassamento anomalo

Tuttavia, i venti hanno anche modificato la temperatura dell'acqua superficiale. Hanno portato aria calda dalle regioni subtropicali nell'Atlantico meridionale, riscaldando in modo significativo le acque superficiali. Allo stesso tempo, l'insolito sistema di bassa pressione su Chi siamo ha convogliato aria eccezionalmente fredda dall'interno dell'Antartide verso questa sezione dell'oceano, raffreddandola notevolmente.

Le acque superficiali più fredde del Pacifico assorbono ora più CO₂su. Nel settore atlantico, invece, i cambiamenti nella circolazione dipendente dal vento sono determinanti per il fatto che una maggiore quantità di CO₂disciolto nell'acqua.

Nessuna previsione possibile per il futuro

I ricercatori e il loro team non sono attualmente in grado di stimare come si svilupperà in futuro la capacità di assorbimento dell'Oceano Meridionale. "Il nostro modello statistico non può prevedere gli sviluppi futuri", afferma Peter Landschützer. ? quindi importante che la concentrazione di CO₂-Il contenuto d'acqua superficiale nell'Oceano meridionale continuerà a essere misurato. "Queste misurazioni sono importanti perché i modelli attuali non sono in grado di riprodurre le variazioni osservate", aggiunge Gruber. "Solo con lunghe serie di dati possiamo determinare in modo affidabile il futuro sviluppo del serbatoio di carbonio oceanico".

Non è ancora chiaro quale sia l'influenza dei fenomeni climatici su larga scala, come El Ni?o o La Ni?a, sulla capacità di assorbimento dell'Oceano Meridionale. In particolare, è sorprendente che il rafforzamento del pozzo sia associato a un periodo caratterizzato da temperature superficiali piuttosto fresche nel Pacifico, ovvero quando prevalevano le condizioni di La Ni?a. Inoltre, il serbatoio di carbonio oceanico si è rafforzato in un momento in cui anche la temperatura dell'aria globale - lo iato climatico - è cambiata solo leggermente. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che l'oceano ha assorbito più calore.