Ocean Południowy a wzrost poziomu CO2

W ciągu ostatnich 800 000 lat poziom atmosferycznego CO2 (pCO2) zmieniał się wraz z ekspansją i wycofywaniem się polarnej pokrywy lodowej. Naukowcy nie są jednak zgodni co do mechanizmów tej zmienności i jej wpływu na naszą planetę.

Jest to tymczasem niezwykle istotne zagadnienie, zważywszy na zwiększenie poziomu pCO2 w związku z działalnością człowieka, i stanowi najważniejszą lukę w naszej wiedzy o układzie klimatycznym. Uważa się jednak powszechnie, że zmiany w składowaniu węgla w oceanach stanowią ważną przyczynę zmian poziomu CO2 między glacjałami i interglacjałami.

Podczas projektu DEGLACIALCO2 badano rolę wód Oceanu Południowego we wzroście poziomu CO2 w czasie topnienia zlodowaceń ostatniego glacjału. Izotop boru o rozpadzie zależnym od pH (d11B-pH) występujący u otwornic (Foraminifera) należących do planktonu morskiego posłużył do rekonstrukcji zmian pH oceanicznego. Umożliwiło to naukowcom ustalenie czasu i miejsca przenikania CO2 do atmosfery z Oceanu Południowego podczas etapu przejściowego między maksymalnym nasileniem ostatniego zlodowacenia a stanem obecnym.

Zapisy d11B-pH, pierwiastków śladowych i stabilnych izotopów w otwornicach uzyskano z szeregu rdzeni osadowych w wybranych lokalizacjach. Naukowcy scalili dane dotyczące d11B-pH z zapisami temperatury i założeniami dotyczącymi zasadowości, aby zrekonstruować układ wymiany węgla w górnych warstwach oceanicznych z przeszłości.

Naukowcy korzystali z tej techniki, aby określić zmiany poziomu CO2 uwalnianego z oceanu w czasie i dostarczyć bezpośrednich dowodów na znaczenie oceanu jako źródła CO2. Wyniki są zgodne z hipotezą, że podczas topnienia ostatniego zlodowacenia zasoby węgla w głębi Oceanu Południowego zostały wyniesione na powierzchnię.

Projekt DEGLACIALCO2 podkreślił istotność Oceanu Południowego i południowych obszarów z prądami wznoszącymi dla zmienności poziomu atmosferycznego CO2. Uzyskane podczas projektu dane pozwoliły wyjaśnić znaczenie oceanu dla zmian poziomu CO2 i zakończenia glacjału.

Większa wiedza o obiegu węgla pozwoli lepiej odzwierciedlać klimat Ziemi w badaniach modelowych. Przełoży się to na dokładniejsze prognozy przyszłych zmian klimatycznych przy różnych scenariuszach poziomu emisji. Te scenariusze będą miały wpływ na podejmowane przez rządy działania zaradcze i przystosowawcze oraz na międzynarodowe negocjacje dotyczące klimatu.