Der Klimawandel wirkt sich negativ auf die Fähigkeit des Ozeans aus, Kohlenstoffemissionen zu absorbieren, sagen Meeresforscher.
Ob der Ozean weiterhin in der Vergangenheit von Menschen produzierten Kohlenstoff absorbieren kann oder nicht - etwa ein Drittel aller menschlichen Kohlenstoffemissionen -, ist noch offen.
Frühere Studien zu diesem Thema haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt, sagt Galen McKinley von der University of Wisconsin-Madison. Aber in einer neuen online veröffentlichten Analyse vom 10. Juli 2011 in Natur Geowissenschaften, McKinley und ihre Kollegen identifizieren eine mögliche Quelle der Verwirrung und liefern einige der ersten Beobachtungsergebnisse, die belegen, dass der Klimawandel die Kohlenstoffsenke des Ozeans negativ beeinflusst.
Wärmeres Wasser kann nicht so viel Kohlendioxid speichern, sodass die Kohlenstoffkapazität des Ozeans abnimmt, wenn es sich erwärmt. Bildnachweis: FnJBnN
Eine der größten Herausforderungen bei der Frage, wie sich das Klima auf das Meer auswirkt, ist einfach ein Mangel an Daten, sagt McKinley. Die verfügbaren Informationen sind auf den Schifffahrtswegen und in anderen Bereichen zusammengetragen, in denen Wissenschaftler den vorhandenen Schiffsverkehr nutzen können. Mit einem Mangel an anderen Probenahmestellen haben viele Studien einfach Trends von begrenzten Gebieten zu breiteren Schwaden des Ozeans extrapoliert.
McKinley und ihre Kollegen erweiterten ihre Analyse, indem sie vorhandene Daten aus einer Reihe von Jahren (1981-2009), Methoden und Standorten, die sich über den größten Teil des Nordatlantiks erstrecken, in einer einzigen Zeitreihe für große Regionen, die so genannten Gyres, kombinierten, die durch unterschiedliche physikalische und biologische Merkmale definiert wurden .
Es gibt fünf große ozeanweite Gyres - den Nordatlantik, den Südatlantik, den Nordpazifik, den Südpazifik und den Indischen Ozean. Bildnachweis: NOAA
Sie fanden ein hohes Maß an natürlicher Variabilität, das häufig längerfristige Veränderungsmuster maskierte, und konnten erklären, warum frühere Schlussfolgerungen nicht übereinstimmten. Sie stellten fest, dass offensichtliche Trends bei der Kohlenstoffaufnahme in den Ozeanen davon abhängen, wann und wohin Sie schauen. Auf der Zeitskala von 10 bis 15 Jahren deuteten selbst überlappende Zeitintervalle manchmal auf gegensätzliche Effekte hin.
McKinley sagte:
Da der Ozean so unterschiedlich ist, benötigen wir Daten aus mindestens 25 Jahren, um die Auswirkungen der Kohlenstoffanreicherung in der Atmosphäre wirklich zu erkennen. Dies ist in vielen Bereichen der Klimawissenschaft ein großes Problem - was ist natürliche Variabilität und was ist Klimawandel?
Die Forscher arbeiteten mit Daten aus fast drei Jahrzehnten, um die Variabilität zu durchbrechen und zugrunde liegende Trends im Oberflächen-CO2 im gesamten Nordatlantik zu identifizieren.
In den letzten drei Jahrzehnten wurde der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxids weitgehend von einem entsprechenden Anstieg des im Meerwasser gelösten Kohlendioxids begleitet. Die Gase gleichen sich an der Luft-Wasser-Grenzfläche aus (Gleichgewicht), was davon abhängt, wie viel Kohlenstoff sich in der Atmosphäre und im Ozean befindet und wie viel Kohlendioxid das Wasser aufnehmen kann, wie es durch die Wasserchemie bestimmt wird.
Bildnachweis: Kivanc Nis
Die Forscher fanden jedoch heraus, dass steigende Temperaturen die Kohlenstoffaufnahme in einem großen Teil des subtropischen Nordatlantiks verlangsamen. Wärmeres Wasser kann nicht so viel Kohlendioxid speichern, sodass die Kohlenstoffkapazität des Ozeans abnimmt, wenn es sich erwärmt. McKinley sagte:
Der Ozean nimmt aufgrund der Erwärmung durch den Kohlenstoff in der Atmosphäre weniger Kohlenstoff auf.
Laut McKinley haben viele Menschen nach Hinweisen gesucht, dass der Kohlenstoffgehalt des Ozeans schneller steigt als der der Atmosphäre, um die Auswirkungen der Zunahme des atmosphärischen Kohlenstoffs auf die Aufnahme des Ozeans zu untersuchen. Ihre neuen Ergebnisse zeigen jedoch, dass der Untergang des Ozeans auch ohne dieses sichtbare Zeichen geschwächt werden könnte. McKinley erklärte:
Wahrscheinlicher ist, dass der Ozean sein Gleichgewicht beibehält, aber nicht so viel Kohlenstoff aufnehmen muss, um dies zu tun, da es gleichzeitig wärmer wird. Wir sehen dies bereits im subtropischen Nordatlantik, und dies ist einer der ersten Beweise dafür, dass das Klima die Fähigkeit des Ozeans, Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufzunehmen, dämpft.
Fazit: In einer neuen Analyse, die am 10. Juli 2011 im Internet veröffentlicht wurde Natur Geowissenschaften, Galen McKinley, Universität von Wisconsin-Madison, und ihre Kollegen identifizieren eine wahrscheinliche Quelle für viele Inkonsistenzen in Studien zur globalen Erwärmung der Ozeane und liefern einige der ersten Beobachtungsergebnisse, die belegen, dass der Klimawandel die Kohlenstoffsenke der Ozeane negativ beeinflusst.