Cнижение выбросов в моделировании не просто ослабило поглощение CO2 Южным океаном, а со временем развернуло его в источник
iXBT.com ·
Сегодня океан «забирает» около 30% антропогенного CO₂, при этом, на Южный океан, воды которого окружают Антарктиду, приходится 40–50% от общего количества. Если после достижения нулевых выбросов он постепенно ослабеет как поглотитель и начнёт отдавать CO₂ обратно в атмосферу, то это изменит расчёт климатического эффекта декарбонизации.
Сегодня океан «забирает» около 30% антропогенного CO₂, при этом, на Южный океан, воды которого окружают Антарктиду, приходится 40–50% от общего количества. Если после достижения нулевых выбросов он постепенно ослабеет как поглотитель и начнёт отдавать CO₂ обратно в атмосферу, то это изменит расчёт климатического эффекта декарбонизации.
В долгосрочных климатических сценариях поведение Южного океана действительно может измениться на противоположное. Учёные смоделировали 2 варианта сокращения выбросов: в первом они достигают нуля, а во втором после этого начинается активное удаление CO₂ из атмосферы. Исследование отвечает на практический вопрос «что произойдёт с углеродным балансом планеты после прекращения выбросов и насколько долго океан продолжит помогать снижать концентрацию CO₂ в атмосфере». Согласно результатам, снижение выбросов меняет поведение крупнейшего поглотителя CO₂ — и модель показывает разворот в обратную сторону.
В обоих случаях Южный океан сначала теряет способность поглощать углерод, а затем становится его источником. В начале расчёта он поглощал около 2,8 г углерода на м² в год, тогда как в конечной фазе модели выброс достигал 8,6 г/м² в год при нулевых выбросах и 8,5 г/м² в год при отрицательных.
Главную роль сыграло запаздывание реакции океана на изменения атмосферы. Даже после снижения концентрации CO₂ поверхность Южного океана продолжала нагреваться из-за медленного высвобождения тепла, накопленного в толще воды во время фазы потепления. Более тёплая вода хуже растворяет CO₂. Дополнительным фактором стало снижение щёлочности и способности морской воды связывать углекислый газ, что также уменьшает эффективность поглощения. В результате парциальное давление CO₂ в воде становится выше атмосферного, и направление обмена меняется: вместо поглощения океан начинает отдавать CO₂ воздуху.
Эффект усиливается особенностями самого Южного океана. Сильные западные ветры и высокая растворимость CO₂ формируют коэффициент газообмена почти в 2 раза выше глобального среднего. Поэтому даже небольшое превышение концентрации CO₂ в воде над атмосферной приводит к значительно более интенсивному выходу газа в атмосферу. В сценарии с активным удалением CO₂ суммарная потеря углерода Южным океаном к концу расчёта составила около 75 млрд тонн углерода, что соответствует примерно 30 млн долей (ppm) CO₂ в атмосфере, а в сценарии с нулевыми выбросами — около 38 млрд т углерода, или 8 ppm.
Расчёт выполнен на одной климатической модели и не учитывает Антарктический ледниковый щит, а химические параметры Южного океана заметно различаются между моделями. Тем не менее во всех моделях проекта, которые дополнительно проверили авторы, наблюдалась сходная временная тенденция к усилению выбросов CO₂ после прекращения выбросов. Поэтому учёные планируют продолжать многолетние наблюдения за химией Южного океана и учитывать региональные обратные связи при оценке долгосрочных сценариев сокращения CO₂.