Планы по ограничению глобального потепления на уровне 1,5°C зависят от достижения нулевых выбросов и активного удаления углекислого газа из атмосферы. Новое исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что сокращение уровня CO2 может иметь неожиданный эффект: Южный океан вокруг Антарктиды способен переключиться с важного поглотителя углерода на его обильный источник. Об этом пишет издание Phys.org.
Мировой океан поглощает около 30% антропогенных выбросов CO2, при этом на Южный океан приходится примерно 40–50% этого поглощения. Холодная вода растворяет CO2, который затем перемешивается и уходит в глубины, а фитопланктон в поверхностных водах дополнительно забирает CO2 для фотосинтеза. Однако учёные не уверены, останется ли Южный океан надёжным поглотителем после сокращения выбросов.
Авторы исследования провели две идеализированные долгосрочные модели: одну с нулевыми выбросами (ZEC) и одну с устойчивыми отрицательными выбросами (NEG) через прямой захват воздуха. В обеих симуляциях Южный океан превращается из умеренного поглотителя CO2 в существенный его источник. Переход сохраняется даже при снижении атмосферного CO2, что указывает на замедленную реакцию, а не на быстрое восстановление.
Симуляции показывают выбросы около 8,6 грамма углерода на квадратный метр в год в сценарии ZEC и 8,5 грамма в сценарии NEG. Для сравнения: в 2001 году Южный океан поглощал около 2,8 грамма углерода на квадратный метр в год. В эксперименте NEG океан переходит от поглотителя к источнику CO2 в 2154 году.
Главный триггер переключения — устойчивое потепление поверхностных вод Южного океана, а второй триггер — изменение щёлочности воды. Тёплая вода удерживает меньше CO2, а снижение щёлочности ослабляет химическую способность океана поглощать газ. Когда парциальное давление CO2 в океане превышает атмосферное, градиент давления разворачивается, и океан начинает выбрасывать CO2 обратно.
Исследование подчёркивает, что некоторые поглотители углерода могут работать против мер по сокращению выбросов, а климатическая система способна реагировать с длительными задержками. Авторы призывают к многодесятилетнему мониторингу карбонатной системы Южного океана, чтобы подтвердить эффективность климатических стратегий.