Koolstofopslag in de oceaan wordt aangedreven door fytoplanktonbloei, zoals de turquoise wervelingen die hier zichtbaar zijn in de Noordzee en de wateren voor Denemarken. NASA
De Research Brief is een korte take over interessant academisch werk.
Het grote idee
De oceaan speelt een grote rol in de wereldwijde koolstofcyclus. De drijvende kracht komt van klein plankton dat door fotosynthese organische koolstof produceert, zoals planten op het land.
Wanneer plankton sterft of wordt geconsumeerd, transporteert een reeks processen die bekend staat als de biologische koolstofpomp zinkende koolstofdeeltjes van het oppervlak naar de diepe oceaan in een proces dat bekend staat als mariene sneeuwval. Naturalist en schrijver Rachel Carson noemde het de "meest verbazingwekkende sneeuwval op aarde. '
Een deel van deze koolstof wordt verbruikt door het zeeleven en een deel wordt chemisch afgebroken. Veel ervan wordt naar diep water vervoerd, waar het honderden tot duizenden jaren kan blijven. Als de diepe oceanen niet zoveel koolstof zouden opslaan, zou de aarde nog warmer zijn dan nu.
In een recent onderzoek heb ik met collega's uit de VS, Australië en Canada gewerkt om het te begrijpen hoe efficiënt de biologische pomp koolstof opvangt als onderdeel van deze mariene sneeuwval. Pogingen in het verleden om deze vraag te beantwoorden, maten vaak mariene sneeuwval op een ingestelde referentiediepte, zoals 450 voet (150 meter). We hebben daarentegen meer aandacht besteed aan de diepte van iets dat de wordt genoemd eufotische zone. Dit is de oceaanlaag dicht bij het oppervlak, waar voldoende licht doordringt om fotosynthese te laten plaatsvinden.
We hebben nauwkeuriger verantwoord hoe diep de eufotische zone zich uitstrekt door gebruik te maken van chlorofylsensoren, die de aanwezigheid van plankton aangeven. Deze benadering toonde aan dat de zonovergoten zone in sommige delen van de oceaan verder naar beneden reikt dan in andere. Rekening houdend met deze nieuwe informatie, schatten we dat de biologische pomp twee keer zoveel warmte-afvoerende koolstof uit de oppervlakte-oceaan transporteert dan eerder werd gedacht.
Een recente studie toont aan dat wetenschappers drastisch hebben onderschat hoe efficiënt de biologische pomp van de oceaan koolstof van het oppervlak naar diep water verplaatst.
Waarom dit zo belangrijk is
Het fenomeen biologische pomp vindt plaats over de hele oceaan. Dat betekent dat zelfs kleine veranderingen in de efficiëntie het kooldioxidegehalte in de atmosfeer en als gevolg daarvan het wereldklimaat aanzienlijk zouden kunnen veranderen.
Bovendien varieert de lichtpenetratie in de oceanen regionaal en seizoensgebonden. Het is essentieel om die verschillen te begrijpen, zodat oceaanwetenschappers biologische processen kunnen opnemen in betere mondiale klimaatmodellen.
We hebben ook overwogen een ander oceaanfenomeen waarbij de grootste migratie van dieren op aarde betrokken is. Het heet verticale migratie, en gebeurt over de hele wereld. Elke 24 uur stijgen een enorme golf van plankton en vissen op uit de schemerzone om 's nachts aan de oppervlakte te eten en dalen vervolgens overdag af naar donkerder water.
Wetenschappers denken dat dit proces veel koolstof van het oppervlak naar diepere wateren verplaatst. Onze studie suggereert dat de hoeveelheid koolstof die door deze dagelijkse migraties wordt vervoerd, ook moet worden gemeten aan dezelfde grens waar het licht verdwijnt, zodat wetenschappers de mariene sneeuwval direct kunnen vergelijken met de actieve migratie.
Fytoplankton in de oceaan verbruikt kooldioxide terwijl ze fotosynthetiseren. Wanneer ze worden gegeten of ontbonden, valt een deel van de koolstof die ze bevatten in de oceaandiepten via een proces dat de biologische pomp wordt genoemd. Amerikaanse JGOFS
Hoe we het deden
Voor deze studie hebben we eerder onderzoek naar de biologische pomp beoordeeld. Om de resultaten te vergelijken, hebben we eerst bepaald hoe diep het zonovergoten gebied zich uitstrekte. We vonden deze grens op de diepte waar het te donker werd om nog meer chlorofylpigmenten te zien, die de aanwezigheid van mariene fytoplanktonlagen markeren. Over de studies heen varieerde die diepte tussen 100 en 550 voet (30 tot 170 meter).
Vervolgens schatten we in deze studies hoeveel organische koolstof in diepere wateren is gezonken en hebben we gemeten hoeveel er nog in deeltjes zaten die nog eens 330 meter dieper in de schemerzone zonken. Veel wezens leef en voed in deze diepe wateren, waaronder vis, inktvis, wormen en kwallen. Sommigen van hen verbruiken zinkende koolstofdeeltjes, waardoor de hoeveelheid zeesneeuw wordt verminderd.
Het vergelijken van deze twee cijfers gaf ons een schatting van hoe efficiënt de biologische pomp koolstof naar diep water verplaatste. De onderzoeken die we hebben beoordeeld, hebben een breed scala aan waarden opgeleverd. Over het geheel genomen berekenden we dat de biologische pomp twee keer zoveel koolstof vastlegde als in eerdere onderzoeken, waarbij geen rekening werd gehouden met het brede scala aan lichtpenetratiediepten. Regionale patronen veranderden ook: gebieden met ondiepe lichtpenetratie waren verantwoordelijk voor een hoger percentage koolstofverwijdering dan gebieden met diepere lichtpenetratie.
De schemerzone van de oceaan kan meer leven bevatten dan alle visserij op aarde samen, en tot 1 miljoen onontdekte soorten.
Wat nog steeds niet bekend is
Uit onze studie blijkt dat wetenschappers een meer systematische benadering moeten gebruiken om de verticale grenzen van de oceaan te definiëren voor de productie en het verlies van organische koolstof. Deze bevinding komt op het juiste moment, omdat de internationale oceanografische gemeenschap oproept meer en betere studies van de biologische koolstofpomp en de schemerzone van de oceaan.
De schemerzone kan ernstig worden aangetast als naties ernaar streven ontwikkeling van nieuwe midwatervisserij, mijn de zeebodem voor mineralen of gebruik het als een stortplaats voor afval. Wetenschappers vormen een gezamenlijke inspanning genaamd de Joint Exploration of the Twilight Zone Ocean Network, of JETZONom onderzoeksprioriteiten vast te stellen, nieuwe technologieën te promoten en studies in schemerzones beter te coördineren.
Om deze studies te vergelijken, hebben onderzoekers een gemeenschappelijke set metrieken nodig. Voor de biologische koolstofpomp moeten we beter begrijpen hoe groot deze koolstofstroom is en hoe efficiënt deze wordt getransporteerd naar dieper water voor langdurige opslag. Deze processen zullen van invloed zijn op hoe de aarde reageert op de toenemende uitstoot van broeikasgassen en de opwarming die ze veroorzaken.
Over de auteur
Ken Buesseler, senior wetenschapper, Woods Hole Oceanographic Institution
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Verwante Boeken
Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan
door Paul Hawken en Tom Steyer
In het licht van de wijdverspreide angst en apathie, is een internationale coalitie van onderzoekers, professionals en wetenschappers bij elkaar gekomen om een reeks realistische en gewaagde oplossingen voor klimaatverandering aan te bieden. Honderd technieken en werkwijzen worden hier beschreven - sommige zijn bekend; sommigen heb je misschien nog nooit van gehoord. Ze variëren van schone energie tot het opleiden van meisjes in lagere inkomenslanden tot landgebruikspraktijken die koolstof uit de lucht halen. De oplossingen bestaan, zijn economisch levensvatbaar, en gemeenschappen over de hele wereld voeren ze momenteel uit met vaardigheid en vastberadenheid. Beschikbaar op Amazon
Ontwerp van klimaatoplossingen: een beleidsgids voor koolstofarme energie
door Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Nu de gevolgen van klimaatverandering al voor ons zijn, is de noodzaak om de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen terug te dringen niets minder dan urgent. Het is een enorme uitdaging, maar de technologieën en strategieën om eraan te voldoen, bestaan tegenwoordig. Een klein aantal goed ontworpen en geïmplementeerde energiebeleidslijnen kan ons op weg helpen naar een koolstofarme toekomst. Energiesystemen zijn groot en complex, dus het energiebeleid moet gericht en kosteneffectief zijn. One-size-fits-all benaderingen zullen de klus gewoon niet klaren. Beleidsmakers hebben een duidelijke, alomvattende bron nodig die het energiebeleid schetst dat de grootste impact zal hebben op onze klimaattoekomst, en beschrijft hoe dit beleid goed vormgegeven kan worden. Beschikbaar op Amazon
Dit verandert alles: Kapitalisme versus The Climate
door Naomi Klein
In Dit verandert alles Naomi Klein betoogt dat klimaatverandering niet alleen een kwestie is die netjes moet worden ingediend tussen belastingen en gezondheidszorg. Het is een alarm dat ons oproept om een economisch systeem te repareren dat ons op veel manieren al tekortschiet. Klein bouwt nauwgezet op hoe massaal onze uitstoot van broeikasgassen wordt teruggedrongen, is onze beste kans om tegelijkertijd gapende ongelijkheden te verminderen, onze gebroken democratieën opnieuw te verbeelden en onze uitgeholde lokale economieën weer op te bouwen. Ze legt de ideologische wanhoop bloot van ontkenners van klimaatverandering, de messiaanse waanideeën van de zogenaamde geo-ingenieurs en het tragische defaitisme van te veel mainstream groene initiatieven. En ze laat precies zien waarom de markt de klimaatcrisis niet-kan en niet-kan oplossen, maar in plaats daarvan de zaken erger zal maken, met steeds extremere en ecologisch schadelijke extractiemethoden, vergezeld door een ongebreideld rampzalig kapitalisme. Beschikbaar op Amazon
Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.
