Bjerknessenteret for klimaforskning er et samarbeid mellom Universitetet i Bergen, Norce, Nansensenteret og Havforskningsinstituttet. 

Kart over data fra Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP v2), brukt til å måle havets opptak av karbondioksid. Studien bygger på mer enn hundre tusen målinger. 

Har målt havets opptak av menneskeskapt karbon

Havet kompenserte for en tredjedel av menneskeskapte CO2-utslipp mellom 1994 og 2007. Det viser en ny studie basert på verdensomspennende observasjoner.

Basert på artikkel fra ETH.

Ikke all CO2 som frigis fra fossilt brensel blir værende i atmosfæren og bidrar til global oppvarming. Havet og økosystemene på land tar opp betydelige mengder av disse menneskeskapte utslippene av CO2 til atmosfæren.   

Å avgjøre hvor stor andel av menneskeskapte CO2-utslipp verdenshavene absorberer har lenge vært en prioritet for klimaforskere. I en ny studie publisert i tidsskriftet Science er et globalt datasett brukt til å beregne havets opptak gjennom 13 år. 

Forskerne, ledet av Nicolas Gruber ved ETH Zürich, fant at havet har tatt opp 34 milliarder tonn karbon fra menneskeskapt CO2 mellom 1994 og 2007. Dette svarer til 31 prosent av de menneskeskapte utslippene i denne perioden. 

– Noe av det mest interessante har vært å se hvor tett koblet fordelingen av menneskeskapt CO2 er til ventileringen av havet, til hvordan CO2  bringes fra overflaten og nedover til dyphavet, sier Are Olsen fra Bjerknessenteret og Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen. 

Sammen med Siv Lauvset fra NORCE har han jobbet spesielt med datagrunnlaget for studien.  

Karbonsluk i havet

Havet tar opp CO2 i to trinn. First blir CO2 oppløst i overflatevannet. Deretter fordeles det gjennom omveltning i havet.   Vannet blandes og synker, og havstrømmer bringer vann som har tatt opp CO2 fra atmosfæren bort fra overflaten. Over tid akkumuleres det COi dyphavet. 

Denne omveltningssirkulasjonen er drivkraften bak havets CO2-sluk. Omfanget har stor betydning for CO -mengden i atmosfæren. Uten dette sluket ville konsentrasjonen av CO2 i luften og graden av oppvarming vært betydelig høyere. 

Det marine sluket er intakt

Andelen CO2 som tas opp av havet har vært relativt stabil sammenlignet med de foregående 200 årene, men den absolutte mengden har økt betydelig. Så lenge CO2-konsentrasjonen i atmosfæren stiger, styrkes havets sluk forholdsmessig like mye. Jo mer CO2 det er i atmosfæren, jo mer absorberes av havet. 

Så langt har vi ikke kommet til det punktet. Studien viser at verdenshavene har fortsatt å ta opp menneskeskapt CO2 tilsvarende økningen i atmosfæren. 

Denne forskningen, basert på observasjoner, bekrefter tidligere, modellbaserte estimater av havets rolle som CO2-sluk. Resultatene fra havet gjør det mulig å tallfeste hvor mye menneskeskapt CO2 plantene på land tar opp, noe som i utgangspunktet er vanskeligere å beregne enn havets bidrag.

CO2 change
Kartet viser  CO2 (summert ned til 3000 meter) i verdenshavene mellom 1994 og 2007. Områder med en stor økning er markert i gult. (Figur: Nicolas Gruber / ETH Zurich)

Bruker globale måledata 

Resultatene er basert på data fra Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP) – globale målinger av CO2 og andre kjemiske og fysiske egenskaper i verdenshavene, målt fra overflaten og ned til dyp på opp til seks kilometer. 

– Bruken av dataene viser verdien av den kvalitetskontrollen vi har utført på disse observasjonene, sier Siv Lauvset.

– Arbeid med slike store datasett er ekstremt viktig.  

Forskere fra sju land deltok i det internasjonale måleprogrammet som startet i 2003. Globalt utførte de mer enn 50 forskningstokt frem til 2013, og disse dataene er samlet i et globalt datasett. 

For å skille ut økningen i CO2 som skyldes menneskeskapte utslipp, sammenlignet de målingene fra denne undersøkelsen med data fra den første globale CO2-undersøkelsen, som ble utført fra sent på 1980-tallet til midt på 1990-tallet. 

Regionale forskjeller

Mens det overordnede resultatet antyder at havets sluk for menneskeskapt CO2 er intakt, varierer resultatene fra ulike havområder. Nord-Atlanteren tok for eksempel opp 20 prosent mindre CO2  enn ventet mellom 1994 og 2007. Sannsynligvis skyldes dette en reduksjon i omveltningssirkulasjonen i Nord-Atlanteren sent på 1990-tallet. 

– Fordelingen av antropogent CO2 er tett koblet til ventileringen av havet, sier Are Olsen om sirkulasjonen som frakter CO2 bort fra overflaten.

– Om vi ikke gjør noe med global oppvarming kommer denne ventilasjonen til å avta, resultatene våre viser med all tydelighet at dette også vil få store konsekvenser for havets CO2-opptak.

Mellom 1994 og 2007, ble det reduserte sluket i Nord-Atlanteren kompensert ved betydelig større opptak i Sør-Atlanteren. Derfor var det totale opptaket i Atlanerhavet som ventet. 

Forskerne fant tilsvarende variasjoner i Sørishavet, i Stillehavet og i Indiahavet. 

Mer CO2 forsurer økosystemer

Ved å moderere den globale oppvarmingen, gjør havets CO2-sluk menneskene en viktig tjeneste. Men det koster. CO2 oppløst i sjøvann forsurer vannet.

– Dataene våre har vist at forsuringen når dypt ned i havets indre, noen steder mer enn 3000 meter under overflaten, sier Nicolas Gruber. 

Dette kan få alvorlige konsekvenser for marine organismer. Kalsiumkarbonat går i oppløsning når vannet blir for surt, og dette utgjør en trussel for skjell og koraller med skall og skjellet av kalsiumkarbonat. Endringene av den kjemiske sammensetningen i havet kan også påvirke fysiologiske prosesser som hvordan fisk puster. 

Water sampling
Rosett med flasker som brukes til å samle vannprøver. Foto: Nicolas Gruber / ETH Zürich

Referanse

Nicolas Gruber, Dominic Clement, Brendan R. Carter, Richard A. Feely, Steven van Heuven, Mario Hoppema, Masao Ishii6, Robert M. Key, Alex Kozyr, Siv K. Lauvset, Claire Lo Monaco, Jeremy T. Mathis, Akihiko Murata, Are Olsen, Fiz F. Perez, Christopher L. Sabine, Toste Tanhua, Rik Wanninkhof: The oceanic sink for anthropogenic CO2 from 1994 to 2007. Science (2019). 

Kontaktinformasjon

Are Olsen (are.olsen@uib.no)
Siv Lauvset (siv.lauvset@norceresearch.no)
Nicolas Gruber (nicolas.gruber@env.ethz.ch)