İklim modelleri, iklim değişikliğinin Güney Okyanusu’nun karbondioksiti (CO2). Ancak gözlemsel veriler aslında bu yeteneğin son yıllarda önemli bir düşüş görmediğini gösteriyor.
Yakın zamanda yapılan bir çalışmada Alfred Wegener Enstitüsü’nden araştırmacılar buna neyin sebep olabileceğini keşfettiler. Okyanusun üst kısmındaki düşük tuzlu su, genellikle karbonun derin okyanusta hapsedilmesine yardımcı oldu ve bu da karbonun atmosfere salınımını yavaşlattı; şimdiye kadar bu, iklim değişikliğinin Güney Okyanusu’nu ve onun bir karbon yutağı olarak işlevini giderek daha fazla değiştirmesi nedeniyle oldu. Çalışma dergide yayınlandı Doğa İklim Değişikliği.
Okyanuslar tüm antropojenik CO2’nin yaklaşık dörtte birini emer2 atmosfere salınan emisyonlar. Bu toplamın yaklaşık %40’ını Güney Okyanusu tek başına depoluyor ve bu da onu küresel ısınmanın kontrol altına alınmasında kilit bir bölge haline getiriyor. Güney Okyanusu’nun bu önemli rolü, bölgedeki okyanus sirkülasyonu sayesinde derinlerden yukarıya çıkan su kütlelerinin yenilenerek derinlere geri dönmesinden kaynaklanmaktadır. Bu süreç doğal CO2 açığa çıkarır2 okyanusun derinliklerinden gelir ve antropojenik CO2’yi emer ve depolar2 atmosferden.
Güney Okyanusu antropojenik CO2’yi ne kadar iyi absorbe edebiliyor?2 ne kadar doğal CO’ya bağlıdır2 okyanusun derinlerinden yüzeye çıkıyor: CO ne kadar doğalsa2 Daha derin seviyelerden yüzeye çıkan CO daha az antropojeniktir.2 Güney Okyanusu emebilir. Bu süreç okyanus dolaşımı ve farklı su kütlelerinin tabakalaşması tarafından kontrol edilir.
Güney Okyanusu’nun derinliklerinden yükselen su, yüzlerce veya binlerce yıldır yüzeyde olmadığı için son derece eskidir. Zamanla büyük miktarda CO birikti2 Bunlar, yükselme süreci yoluyla doğal olarak yüzeye geri döner. Model çalışmaları, iklim değişikliğinin neden olduğu batı rüzgarlarının güçlenmesinin bu CO2 miktarının giderek artmasına neden olacağını gösteriyor2-zengin derin suyun yüzeye çıkması. Uzun vadede bu, Güney Okyanusu’nun insan yapımı CO2’yi emme kapasitesini azaltacaktır.2.
Bununla birlikte, iklim modeli tahminlerinin aksine, son on yıllara ait gözlemsel veriler CO2 kapasitesinde herhangi bir azalma göstermemiştir.2 atmak. Alfred Wegener Enstitüsü, Helmholtz Kutup ve Deniz Araştırmaları Merkezi (AWI) tarafından yapılan yeni bir çalışma, batıdan gelen rüzgarların güçlenmesine rağmen Güney Okyanusu’nun neden CO2 görevi görmeye devam ettiğine dair bir açıklama sunuyor.2 son yıllarda battı ve bu nedenle iklim değişikliğini yavaşlatmayı başardı.
AWI oşinografı ve çalışmanın baş yazarı Dr. Léa Olivier, “Güney Okyanusu’ndaki derin su normalde 200 metrenin altında bulunur” diyor. “Tuzlu, besin açısından zengin ve yüzeye yakın suya kıyasla nispeten sıcak.”
Derin su, uzun zaman önce yüzeyden derin okyanusa giren büyük miktarda çözünmüş CO₂ içerir. Öte yandan yüzeye yakın sular daha az tuzlu, daha soğuk ve daha az CO₂ içeriyor. Derin ve yüzey suyu arasındaki yoğunluk tabakalaşması bozulmadan kaldığı sürece, daha derin katmanlardaki CO₂ kolayca yüzeye çıkamaz.
Soğuk, düşük tuzlu su, karbon açısından zengin suyu içeride tutar; ancak iklim değişikliği CO₂’yi tehlikeli bir şekilde yüzeye yaklaştırır
Olivier, “Önceki çalışmalar, küresel iklim değişikliğinin Güney Okyanusu üzerindeki batı rüzgarlarını güçlendireceğini ve bununla birlikte dolaşımın da alt üst olacağını ileri sürdü” diyor. “Ancak bu, okyanusun derinliklerinden yüzeye daha fazla karbon açısından zengin su taşıyacak ve sonuç olarak Güney Okyanusu’nun CO₂ depolama yeteneğini azaltacaktır.”
Son modelleme ve gözlemsel çalışmalarda güçlenen rüzgarlar zaten gözlemlenmiş ve insan yapımı değişime atfedilmiş olsa da, Güney Okyanusu’nun en azından bu noktada daha az CO₂ emdiğine işaret eden hiçbir kanıt yok.
AWI ve diğer uluslararası araştırma enstitüleri tarafından yapılan uzun vadeli gözlemler, iklim değişikliğinin yüzey ve derin su kütlelerinin özelliklerini etkileyebileceğini öne sürüyor.
“Çalışmamızda, 1972 ile 2021 yılları arasında Güney Okyanusu’nda gerçekleştirilen çok sayıda deniz gezisinden elde edilen biyojeokimyasal verileri içeren bir veri seti kullandık. Uzun vadeli anormalliklerin yanı sıra hem dolaşım düzenlerindeki hem de su kütlelerinin özelliklerindeki değişiklikleri aradık. Bunu yaparken, örneğin biyolojik süreçleri değil, yalnızca iki su kütlesi arasındaki değişim, yani dolaşım ve karışma ile ilgili süreçleri dikkate aldık.” Olivier. “1990’lardan bu yana iki su kütlesinin birbirinden daha belirgin hale geldiğini tespit edebildik.”
Güney Okyanusu’nun yüzey suyu tuzluluğu, yağışların ve buzulların ve deniz buzunun erimesi nedeniyle artan tatlı su girişinin bir sonucu olarak azaldı. Bu “tazeleme”, iki su kütlesi arasındaki yoğunluk katmanlaşmasını güçlendirir, bu da CO₂ açısından zengin derin suyun alt katmanda sıkışıp kalmasını sağlar ve iki katman arasındaki bariyeri aşmasını önler.
Olivier, “Çalışmamız, model simülasyonlarının öngördüğü gibi, bu daha taze yüzey suyunun Güney Okyanusu’ndaki karbon havuzunun zayıflamasını geçici olarak telafi ettiğini gösteriyor. Ancak tabakalaşma zayıflarsa bu durum tersine dönebilir” diye özetliyor.
Güçlenen batı rüzgarları derin suları yüzeye daha da yaklaştırdığından bunun olma riski var. 1990’lı yıllardan bu yana, derin su kütlesinin üst sınırı yüzeye yaklaşık 40 metre daha yaklaştı ve burada CO₂ bakımından zengin su, düşük tuzluluk oranına sahip kış yüzey suyunun yerini giderek daha fazla alıyor. Yüzey ve derin su arasındaki geçiş tabakası yüzeye yaklaştıkça karışmaya karşı daha duyarlı hale gelir ve bu durum öncelikle güçlenen batı rüzgarlarından kaynaklanabilir. Bu tür bir karıştırma, yüzey suyu katmanının altında biriken CO₂’yi serbest bırakacaktır.
Yakın zamanda yayınlanan bir çalışma, bu sürecin çoktan başlamış olabileceğini öne sürüyor. Sonuç olarak CO₂ açısından zengin daha fazla derin su yüzeye ulaşabilir ve bu da Güney Okyanusu’nun antropojenik CO₂ absorbe etme kapasitesini azaltabilir ve dolayısıyla iklim değişikliğini daha da tetikleyebilir.
“Beni en çok şaşırtan şey, sorumuzun cevabını yüzeyin altında bulmamızdı. Sadece okyanus yüzeyinin ötesine bakmamız gerekiyor, aksi takdirde hikayenin önemli bir bölümünü kaçırma riskiyle karşı karşıya kalırız” diyor Olivier.
Araştırmanın ortak yazarı Prof. Alexander Haumann, “Son yıllarda okyanusun derinliklerinden daha fazla CO₂ salınıp salınmadığını doğrulamak için, özellikle su kütlelerinin karışma eğiliminde olduğu kış aylarından ek verilere ihtiyacımız var” diye açıklıyor. “Gelecek yıllarda AWI, uluslararası Antarktika InSync programının bir parçası olarak bu kesin süreçleri dikkatlice incelemeyi ve iklim değişikliğinin Güney Okyanusu üzerindeki etkilerini ve potansiyel etkileşimleri daha iyi anlamayı planlıyor.”
