Meer luchtbellen zorgt voor grotere variatie in koolstofopslag in de oceaan
Impact van golfactiviteit op de oceaan: Nieuwe inzichten in koolstofopslag
De oceaan absorbeert koolstof uit de atmosfeer, maar de exacte hoeveelheid is onzeker. Schattingen uit het 2023 Global Carbon Budget variëren van 2,2 miljard tot 4 miljard ton koolstof per jaar. Een mogelijke bron van deze onzekerheid is dat de effecten van bellen niet zijn meegenomen in de schattingen van de koolstofuitwisseling tussen lucht en zee, volgens een nieuwe studie van P. Rustogi en collega’s.
Wanneer golven breken, creëren ze talloze kleine bellen die gassen zoals koolstofdioxide tussen de atmosfeer en het water heen en weer dragen. Modellen die worden gebruikt om te evalueren hoe snel deze uitwisseling plaatsvindt, zijn meestal gebaseerd op metingen van de windsnelheid, met de veronderstelling dat de windsnelheid direct verband houdt met de aanwezigheid van bellenvormende golven. Golven kunnen echter ook door andere factoren worden beïnvloed, wat betekent dat deze veronderstelling niet altijd opgaat.
Om de rol van bellen in de koolstofuitwisseling tussen lucht en zee gedetailleerder te beoordelen, hebben wetenschappers een recent ontwikkelde “bellen-gemediëerde gasoverdrachtstheorie” op de oceaan toegepast. Net als andere modellen houdt de bellen-gemediëerde benadering rekening met de windsterkte, maar ze houdt ook rekening met de golfomstandigheden die gasdragende bellen vormen. De onderzoekers vergeleken de resultaten van hun nieuwe model met een eenvoudiger model dat alleen de windsnelheid in aanmerking neemt en de effecten van bellen negeert.
De twee modellen gaven vergelijkbare schattingen voor de totale jaarlijkse koolstofopslag in de oceaan, maar het bellen-gemediëerde model toonde veel hogere variabiliteit, zowel seizoensgebonden als regionaal; in sommige gevallen verschilden de lokale fluxen die het aangaf met 20% tot 50% van het model dat alleen op wind is gebaseerd. Daarnaast suggereerde het bellen-gemediëerde model dat intense golfactiviteit op het zuidelijk halfrond leidt tot veel hogere koolstofopslag dan in het relatief rustige noordelijk halfrond—een verschil dat niet evident is in het model dat alleen op wind is gebaseerd.
Dit noord-zuidverschil kan implicaties hebben voor het interpreteren en projecteren van de dynamiek van de koolstofcyclus in een veranderend klimaat. Aangezien de gemiddelde windsnelheden en golfhoogten waarschijnlijk zullen toenemen door de opwarming van de aarde, is het essentieel om nauwkeurig te anticiperen hoe deze veranderingen de koolstofopslag in de oceaan zullen beïnvloeden, zeggen de auteurs.
Het onderzoek is ook belangrijk voor projecten die gericht zijn op het verwijderen van koolstofdioxide uit de zee om de effecten van klimaatverandering te verzachten. Een voorwaarde voor deze inspanningen is het kwantificeren van hoeveel koolstof de oceaan van nature opneemt. Zonder een uitgebreid begrip van de processen die de opname beïnvloeden, kunnen de effecten van dergelijke interventies sterk worden onderschat of overschat.
