© The ocean absorbs 90 percent of the additional heat energy from the atmosphere
(c) Jan Steffen / GEOMAR (CC BY 4.0)
© Increase of manmade CO₂ (column up to 3000 meters depth) in the oceans between 1994 and 2007. Areas with a high increase are coloured yellow,
(c) Gruber et al., Science, 2019
© Our seas are gigantic heat storage
(c) Olaf Klodt
المحيط كمستودع لثاني أكسيد الكربون البشري
March 24, 2019
يحدد المشروع البحثي امتصاص المحيطات لثاني أكسيد الكربون بين عامي 1994 و2007ليس كل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) المنبعث في الهواء عند حرق الوقود الأحفوري يبقى في الغلاف الجوي ويساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري . تمتص المحيطات والأنظمة البيئية في الريف كميات كبيرة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن النشاط البشري من الغلاف الجوي. وبدون ما يسمى بالوعة الكربون، سيكون تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أعلى بكثير وسيكون تغير المناخ الناجم عن الإنسان أقوى في المقابل.
تمتص المحيطات ثاني أكسيد الكربون في خطوتين: أولاً، يذوب ثاني أكسيد الكربون في المياه السطحية. . ثم يتم توزيعها بواسطة مضخات الدوران البحرية. تنقل تيارات المحيطات وعمليات الخلط ثاني أكسيد الكربون المذاب من السطح إلى أعماق أحواض المحيطات، حيث يتراكم بمرور الوقت.
إن السؤال عن مقدار ثاني أكسيد الكربون الذي يمتصه المحيط بالضبط هو أمر أساسي لأبحاث المناخ. نجح الآن فريق دولي من العلماء بقيادة ETH Zurich وبمشاركة معهد Alfred Wegener في التحديد الدقيق لإمكانية امتصاص ثاني أكسيد الكربون في المحيطات على مدار ثلاثة عشر عامًا. وكما أفاد الباحثون في العدد الحالي من مجلة ساينس، بين عامي 1994 و2007، رفعت محيطات العالم إجمالي حوالي 34 جيجا طن (طن متري) من الكربون الناتج عن الإنسان من الغلاف الجوي. ويتوافق هذا مع حوالي 31 بالمائة من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي صنعها الإنسان خلال هذه الفترة.
لا تختلف النسبة المئوية لاستهلاك ثاني أكسيد الكربون عن الـ 200 عام السابقة منذ التصنيع، ولكن الكمية المطلقة: طالما أن الغلاف الجوي مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون، تتطور قدرة المحيطات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون بشكل متناسب تقريبًا - فكلما زاد محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء، زاد امتصاصه عن طريق البحر - حتى يتشبع في مرحلة ما.
بينما تشير النتائج الإجمالية إلى وظيفة تخزين عالية باستمرار للمحيطات في ميزانية الكربون العالمية، ووجد الباحثون اختلافات كبيرة في معدلات التخزين في المناطق البحرية المختلفة.
وهكذا، بين عامي 1994 و2007، امتص شمال المحيط الأطلسي حوالي ثاني أكسيد الكربون أقل بنسبة 20 بالمائة مما ينبغي. يوضح نيكولا جروبر، أستاذ الفيزياء البيئية في المعهد الفدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ: "ربما يرجع ذلك إلى ضعف مضخة الدوران في شمال الأطلسي في أواخر التسعينيات، والذي كان بدوره ناجما عن تقلب المناخ". وفي الوقت نفسه، كان انخفاض قدرة امتصاص ثاني أكسيد الكربون في شمال المحيط الأطلسي مصحوبًا بامتصاص أعلى بكثير في جنوب المحيط الأطلسي، مما أدى إلى تطور الزيادة الإجمالية في المحيط الأطلسي في ثاني أكسيد الكربون الناتج عن النشاط البشري ككل كما هو متوقع. كما وثّق الباحثون تقلبات مماثلة في المحيط الجنوبي والمحيط الهادئ والمحيط الهندي.
كانت المتطلبات الأساسية لهذا البحث هي قياسات تفصيلية لتركيز ثاني أكسيد الكربون وغيره من المعايير الكيميائية والفيزيائية في البحار المختلفة من السطح إلى البحر. يصل عمق قاع البحر إلى ستة كيلومترات.
مزيد من المعلومات:
www.ethz.chرابط الدراسة:
science.sciencemag.org /content/363/6432/1193.