Odkryto zaskakujące zjawisko: oceany absorbują mniej CO2, gdy spada jego emisja
Oceany są tak czułe na poziom dwutlenku węgla w atmosferze, że zmniejszenie jego emisji szybko prowadzi do mniejszego pochłaniania go przez wodę. Autorzy najnowszych studiów uważają, że w bieżącym roku oceany pochłoną mniej CO2, gdyż w związku z epidemią COVID-19 ludzkość mniej go wyemitowała.
Galen McKinley z należącego do Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory uważa, że w bieżącym roku oceany nie będą kontynuowały obserwowanego od wielu lat trendu, zgodnie z którym każdego roku pochłaniają więcej węgla niż roku poprzedniego. Nie zdawaliśmy sobie sprawy z tego zjawiska, dopóki nie przeprowadziliśmy badań na temat wymuszania zewnętrznego. Sprawdzaliśmy w ich ramach, jak zmiany wzrostu koncentracji atmosferycznego dwutlenku węgla wpływają na zmiany jego pochłaniania przez ocean. Uzyskane wyniki nas zaskoczyły. Gdy zmniejszyliśmy emisję i tempo wzrostu koncentracji CO2, oceany wolniej go pochłaniały.
Autorzy raportu, którego wyniki opublikowano właśnie w AGU Advances, chcieli sprawdzić, co powoduje, że w ciągu ostatnich 30 lat oceany pochłaniały różną ilość dwutlenku węgla. Takie badania pozwalają lepiej przewidywać zmiany klimatyczne i reakcję oceanów na nie.
Oceany są tym środowiskiem, które absorbuje największą ilość CO2 z atmosfery. Odgrywają więc kluczową rolę w ochronie planety przed ociepleniem spowodowanym antropogeniczną emisją dwutlenku węgla. Szacuje się, że oceany pochłonęły niemal 40% całego CO2 wyemitowanego przez ludzkość od początku epoki przemysłowej. Naukowcy nie rozumieją jednak, skąd bierze się zmienne tempo pochłaniania węgla. Od dawna zastanawiają się np., dlaczego na początku lat 90. przez krótki czas pochłaniały więcej CO2, a później tempo pochłaniania zwolniało do roku 2001.
McKinley i jej koledzy wykorzystali różne modele za pomocą których sprawdzali i analizowali różne scenariusza pochłaniania dwutlenku węgla i porównywali je z tym, co działo się w latach 1980–2017. Okazało się, że zmniejszenie pochłaniania dwutlenku węgla w latach 90. najlepiej można wyjaśnić przez zmniejszenie jego emisji. W tym bowiem czasie z jednej strony poprawiono wydajność procesów przemysłowych i doszło do upadku ZSRR, a gospodarki jego byłych satelitów przeżywały poważny kryzys. Stąd spowolnienie pochłaniania w latach 90. Skąd zaś wzięło się krótkotrwałe przyspieszenie tego procesu na początku lat 90? Przyczyną była wielka erupcja wulkanu Pinatubo na Filipinach z roku 1991.
Jednym z kluczowych odkryć było stwierdzenie, że takie wydarzenia jak erupcja wulkanu Pinatubo mogą odgrywać ważną rolę w zmianach reakcji oceanów na obecność węgla w atmosferze, wyjaśnia współautor badań Yassir Eddebbar ze Scripps Institution of Oceanography.
Erupcja Pinatubo była drugą największą erupcją wulkaniczną w XX wieku. Szacuje się, że wulkan wyrzucił 20 milionów ton gazów i popiołów. Naukowcy odkryli, że z tego powodu w latach 1992–1993 oceany pochłaniały więcej dwutlenku węgla. Później ta ilość zaczęła spadać i spadała do roku 2001, kiedy to ludzkość zwiększyła emisję, co pociągnęło za sobą też zwiększenie pochłaniania przez oceany.
McKinley i jej zespół chcą teraz bardziej szczegółowo zbadać wpływ Pinatubo na światowy klimat i na oceany oraz przekonać się, czy rzeczywiście, zgodnie z ich przewidywaniami, zmniejszenie emisji z powodu COVID-19 będzie skutkowało zmniejszeniem pochłaniania CO2.
Uczona zauważa, że z powyższych badań wynika jeszcze jeden, zaskakujący wniosek. Gdy obniżymy antropogeniczną emisję dwutlenku węgla, oceany będą mniej go wchłaniały, więc nie będą kompensowały emisji w tak dużym stopniu jak w przeszłości. Ten dodatkowy, niepochłonięty przez oceany, węgiel pozostanie w atmosferze i przyczyni się do dodatkowego ocieplenia.
Musimy przedyskutować ten mechanizm. Ludzie muszą rozumieć, że po obniżeniu emisji nastąpi okres, gdy i ocean obniży swoją efektywność jako miejsce pochłaniania węgla, mówi McKinley.
Komentarze (11)
Jajcenty, 4 czerwca 2020, 12:04
Nie rozumiem. Strumień wymienianej masy zależy od różnicy stężeń (dokładniej: aktywności). Nie ma nic dziwnego w tym, że zmniejsza się prąd przy mniejszej różnicy potencjałów. Jeśli to prawo przestaje działać (ruch proporcjonalny do różnicy) to znaczy, że w grę wchodzą inne czynniki, np transport. Przy tak dużych powierzchniach chłonących, być może nie nadążamy z transportem CO2 z rejonów uprzemysłowionych nad oceany. Wtedy kinetyka nie będzie się zgadzać. Chyba że działają tam jakieś dziwne progi, coś jak nadnapięcie wodoru w polarografii.
tempik, 4 czerwca 2020, 12:41
ja też nie.
Myślałem że każdy fan wody sodowej wie że dmuchając przez słomkę strasznie długo będzie tą szklankę z bąbelkami tworzyć, szybciej pójdzie biorąc większe stężenie CO2 np z butli w saturatorze
z oceanami jest więcej zmiennych bo bardzo ważna jest temperatura i cyrkulacja wody zimnej/ciepłej, wiązanie węgla w minerałach, pochłanianie przez organizmy i wiele innych. Ale generalnie im więcej CO2 w powietrzy tym więcej woda może go rozpuścić, myślałem że to oczywistość.
Jajcenty, 4 czerwca 2020, 12:43
Zapomniałem: jak mocno zejdziemy ze stężeniem CO2 w powietrzu to w ogóle nie będzie pochłaniał, wręcz panicznie zacznie uzupełniać braki dwutlenku węgla w atmosferze
tempik, 4 czerwca 2020, 13:42
nie ma śmiacia!
To poważne sprawy są, nie dopijesz piwa i na drugi dzień będzie klops, wygazuje się! no chyba że przez noc jakieś drożdże czy inne stwory zmagazynują ten węgiel w jakiejś innej, trwalszej formie. Ale to nie zmieni faktu że nie będzie tych fajnych bąbelków które można nosem wypuszczać, i smak napoju pogorszy się znacznie. Jak żyć?
Sławko, 4 czerwca 2020, 14:45
Hmmm, mnie by zaskoczyły, gdyby było odwrotnie. Ale może powinienem się częściej czymś zaskakiwać, nawet czymś oczywistym, to nauka byłaby bardziej ekscytująca?
Astro, ale weź ... może daruj sobie takie teksty. Szanuj siebie i innych.
Mariusz Błoński, 4 czerwca 2020, 15:13
Ja to rozumiem tak, że przecież saturacja ciągle się zwiększa, a mimo to wchłanianie się zmniejsza. Mamy poziom X nasycenia CO2 i oceany wchłaniają Y. W kolejnym roku mamy X1=X+20, oceany biorą Y+10, a potem mamy X1+10, to oceany biorą Y+5. Dobrze myślę?
Sławko, 4 czerwca 2020, 15:33
Widzę to tak. Jak wzrasta stężenie CO2 w powietrzu, to wzrasta również wchłanianie. Oczywiście do czasu, aż otrzymamy roztwór nasycony, wówczas dalszy wzrost stężenia CO2 w powietrzu nie będzie już powodować wchłaniania. Gdy obniżymy stężenie w powietrzu, to gaz będzie ulatniał się z wody do atmosfery. Ten prosty proces mógłby zostać zniekształcony, albo nawet odwrócony, tylko za sprawą jakiś reakcji chemicznych zachodzących w wodzie, ewentualnie jakaś przemiana fazowa. Ale raczej byłyby to wówczas reakcje niezależne od stężenia CO2 w powietrzu.
tempik, 4 czerwca 2020, 16:08
Ja się kompletnie nie znam
ale ta krzywa na pewno nie będzie prostą. Pewnie jakiś teoretyczny model da się wygrzebać w sieci. Tutaj jeszcze zasolenie może mocno komplikować to wchłanianie
I jeszcze jeden... I jeszcze raz....
Zaraz, zaraz, jesteśmy na urodzinach czy sylwestrze? Bo nie wiem co wam życzyć
Sławko, 4 czerwca 2020, 16:19
Wiem co miałeś na myśli i chciałeś być dosadny, ale czasami warto trochę mniej ekspresyjnie wyrażać myśli. Mnie też czasami kusi, żeby coś takiego napisać (a nawet mi się to zdarzało), jednak staram się powstrzymać, bo po pierwsze obniża to jednak poziom dyskusji i kultury, a po drugie, może być źle zrozumiane i odebrane przez innych. Za dużo tego "g" na raz było.
Ja się nie obrażam na Ciebie. Po prostu poczułem "dyskomfort", dlatego pozwoliłem sobie na małą uwagę.
Również życzę wszystkiego najlepszego!
Ergo Sum, 7 czerwca 2020, 12:07
Jak bada się pochłanianie CO2 przez oceany? Przecież nie mierzy się całej ich wagi na początku i na końcu roku. Sprawność pochłaniania wynika raczej z obliczeń na podstawie ilości CO2 w atmosferze. Jeśli tak jest to wniosek jest zwyczajną tautologią i niczego nie dowodzi.
peceed, 7 czerwca 2020, 15:02
A mnie to jakoś nie dziwi, że "modelarze" nie rozumieją elementarnej fizyki zjawisk które modelują.
IIRC oceany wchłaniają 2ppm na rok i spadek emisji w żadnym wypadku nie jest w stanie szybko tego zmienić w widoczny sposób, wody oceaniczne reagują z opóźnieniem.
Drobne wahania absorbcji to może być tylko kwestia wysycenia warstwy powierzchniowej, to ile CO2 wejdzie do wody jest prostą funkcją atmosferycznego stężenia i jej temperatury.
Raczej modelarze muszą zrozumieć podstawy fizyki. Zwłaszcza prawo Henry'ego i prostą zasadę że układy fizyczne zmierzają do stanu równowagi.
Zwykłym ludziom taka wiedza do niczego nie jest potrzebna.
"Zaskakiwalność" to raczej pochodna poziomu intelektualnego uczonej, a nie rezultatów.
To w sumie bardzo ciekawy mechanizm w którym pieniądz gorszy wypiera lepszy: leszcze mogą dostarczać osobom postronnym "przełomowych" wyników co dwa tygodnie w psychologicznie wiarygodny sposób.
leszczu + komputer = autorytet