Океан может накапливать гораздо меньше углерода, чем мы надеялись

Океаны являются одним из самых важных поглотителей углерода на нашей планете. В настоящее время в них хранится около 39 000 гигатонн углекислого газа - это в 50 раз больше, чем циркулирует в атмосфере в настоящее время.

Однако мы не можем полагаться на улавливание и хранение углерода для решения проблемы климатического кризиса, поскольку мы производим слишком много избыточного CO2 слишком быстро.

Более того, новое исследование показывает, что глубокий океан не способен удерживать такое количество углерода, как считалось ранее.

Ученые рассмотрели круговорот углерода, который всасывается микроскопическими растениями, живущими у поверхности воды, а затем дрейфует вниз к морскому дну.

На основе новых моделей отслеживания частиц выяснилось, что этот процесс "негерметичен" и удерживает меньше углерода в долгосрочной перспективе, чем предполагалось ранее.

"Океан является важным поглотителем углерода, и глубина, на которую биологический углерод оседает, влияет на то, сколько атмосферного углекислого газа хранит океан", - говорит Челси Бейкер, аналитик биогеохимических моделей океана из Национального океанографического центра Великобритании.

"В этом исследовании мы показываем, что долговечность хранения углерода в глубоких слоях океана может быть значительно меньше, чем принято считать".

Углерод должен храниться в течение 100 лет, чтобы быть в климатически значимом временном масштабе.

До сих пор считалось, что циркуляционные пути глубокого океана будут удерживать каждую частицу захваченного углерода, достигшую глубины 1000 метров (3250 футов), вдали от мира в течение нескольких тысячелетий.

Моделирование, использованное исследователями, показало, что только в среднем 66 процентов углерода, достигшего глубины 1000 метров (3250 футов) в северной части Атлантического океана, будет храниться в течение столетия или более.

Хотя эффективность улавливания CO2 варьировалась в зависимости от факторов, включая океанические течения и температуру, углерод должен был достичь глубины 2000 метров (6500 футов), чтобы почти наверняка сохраниться на более чем 100 лет - на такой глубине 94 процента углерода оставалось на месте в течение столетия или более, показало моделирование.

"Эти результаты имеют значение для оценок будущих прогнозов поглощения углерода глобальными биогеохимическими моделями, которые могут быть завышены, а также для стратегий управления углеродом", - пишут исследователи в своей опубликованной работе.

По мере того как климат и океан будут меняться, модели необходимо будет обновлять. Эксперты считают, что в будущем океаны станут более стратифицированными по мере потепления, что означает меньшее перемешивание между слоями - и меньшее количество углерода, опускающегося на дно.

И чем точнее будут наши модели, тем лучше мы сможем понять, что нас ждет, и как мы сможем предотвратить это, если потребуется. Ученым необходимо знать с максимально возможной точностью, сколько CO2 мы производим, сколько способен накопить океан и как долго он будет храниться.

Возможно, что, дополняя естественный углеродный цикл различными способами, можно вывести больше углерода из атмосферной циркуляции - но для этого нам необходимо знать, насколько эффективен и действенен глубокий океан в качестве поглотителя углерода.

"Наши выводы могут быть важны, поскольку искусственное увеличение поглощения углерода океаном является одним из путей, изучаемых для того, чтобы помочь нам достичь чистого нуля к 2050 году. Например, с помощью океанических схем удаления углекислого газа, таких как внесение железных удобрений", - говорит Бейкер.

"Эффективность таких природных решений часто зависит от предположения, что углерод, попавший в глубокий океан, будет храниться сотни лет, а наша работа показывает, что все может быть не так просто".

Исследование было опубликовано в журнале Global Biogeochemical Cycles.