Южный океан в модели сменил поглощение CO₂ на выбросы
Автор: Марта Баринова Южный океан в климатическом моделировании постепенно перестал поглощать углерод и стал источником выбросов CO₂. В начале расчёта он забирал около 2,8 г углерода на м² в год, а к конечной фазе отдавал атмосфере до 8,6 г/м² в год. Такой результат получили для сценариев, в которых выбросы сначала снижались до нуля, а затем либо оставались на этом уровне, либо сменялись активным удалением CO₂ из атмосферы.
Сегодня океан поглощает около 30% антропогенного CO₂, причём на воды вокруг Антарктиды приходится 40—50% этого объёма. Учёные проверяли, как изменится углеродный баланс после прекращения выбросов и как долго Южный океан сможет оставаться поглотителем. В обоих сценариях модель показала одну и ту же динамику: сначала способность океана забирать углерод ослабевает, а затем направление обмена меняется на противоположное.
Причиной стало запаздывание реакции океана на изменения в атмосфере. Даже после снижения концентрации CO₂ поверхность Южного океана продолжала нагреваться из-за медленного высвобождения тепла, накопленного в толще воды в период потепления. Тёплая вода растворяет меньше углекислого газа, а снижение щёлочности уменьшает способность морской воды связывать CO₂.
Из-за этого парциальное давление CO₂ в воде становится выше атмосферного, и океан начинает отдавать газ воздуху. Эффект усиливают сильные западные ветры и высокая растворимость углекислого газа: коэффициент газообмена здесь почти вдвое выше глобального среднего. Поэтому даже небольшая разница между концентрацией CO₂ в воде и атмосфере может привести к заметному выбросу.
В сценарии с нулевыми выбросами конечный выброс Южного океана достигал 8,6 г углерода на м² в год, а при последующем удалении CO₂ из атмосферы составил 8,5 г/м² в год. За весь расчёт океан потерял около 38 млрд тонн углерода в первом варианте и примерно 75 млрд тонн во втором. Эти значения соответствуют приблизительно 8 и 30 ppm CO₂ в атмосфере соответственно.
Расчёт провели на одной климатической модели без учёта Антарктического ледникового щита. Химические параметры Южного океана заметно различаются между моделями, однако во всех дополнительно проверенных вариантах сохранялась тенденция к усилению выбросов CO₂ после прекращения выбросов. Учёные планируют продолжать многолетние наблюдения за химией региона и учитывать его обратные связи в долгосрочных сценариях сокращения углекислого газа.
