Onderzoek onthult: Winterse CO₂-uitstoot van de Zuidelijke Oceaan onderschat met 40%
Onderzoek toont aan dat de Zuidelijke Oceaan meer CO₂ uitstoot dan gedacht
Een samenwerkend onderzoeksteam heeft ontdekt dat de Zuidelijke Oceaan tijdens de donkere Australische winter aanzienlijk meer koolstofdioxide (CO₂) afgeeft dan eerder werd aangenomen. Hun nieuwe studie onthult dat deze winteruitstoot met wel 40% is onderschat.
Het team bestaat uit onderzoekers van het Tweede Instituut voor Oceanografie, Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen (SIO-MNR) en het Nanjing Instituut voor Geografie en Limnologie (NIGLAS) van de Chinese Academie van Wetenschappen. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Science Advances.
De Zuidelijke Oceaan speelt een cruciale rol in de wereldwijde koolstofcyclus, omdat het een aanzienlijk deel van het door de mens veroorzaakte CO₂ absorbeert. Toch blijft het de “grootste bron van onzekerheid” in de schattingen van wereldwijde CO₂-fluxen.
Deze onzekerheid komt voort uit een belangrijke datagap. Omhuld in poolduisternis en blootgesteld aan barre weersomstandigheden, wordt het gebied een “observationele zwarte doos.” Traditionele satellieten, die afhankelijk zijn van zonlicht (passieve sensoren) om oceaneigenschappen te meten, zijn in deze periode niet bruikbaar, waardoor wetenschappers gedwongen zijn om te steunen op onvolledige modellen.
Om deze uitdaging aan te pakken, heeft het team een innovatieve methodologie aangenomen, waarbij 14 jaar aan gegevens van satelliet LIDAR (op de CALIPSO-missie) werd geïntegreerd met machine learning. In tegenstelling tot passieve sensoren is LIDAR een actieve sensor die werkt als radar, maar gebruik maakt van een laser die zijn eigen lichtbron meebrengt. Dit stelde de onderzoekers in staat om in het donker te “zien” en de eerste jaaromvattende, observatie-gebaseerde beoordeling van deze kritieke winterfluxen te bieden.
De studie bevestigde een onderschatting van 40% van de winter CO₂-bron. “Onze bevindingen suggereren dat de rol van de Zuidelijke Oceaan in de wereldwijde koolstofcyclus complexer en dynamischer is dan eerder bekend,” zei prof. Shi Kun van NIGLAS.
De bevindingen herzien niet alleen de cijfers; ze herschrijven de fundamentele kennis over hoe de koolstofcyclus van de Zuidelijke Oceaan functioneert. Het team stelde een nieuw “drie-lusmodel” voor om mechanistisch de verschillende processen te verklaren die de CO₂-uitwisseling op verschillende breedtegraden controleren.
In de Antarctische Lus (zuid van 60°Z) wordt de CO₂-uitwisseling gedomineerd door fysieke processen zoals zeewaterdynamiek en zoutgehalte. In de Polar Front Lus (45°Z–60°Z) werd een complexe interactie tussen atmosferisch CO₂ en biologische activiteit (chlorofyl) geïdentificeerd. In de Subpolaire Lus (noord van 45°Z) wordt de CO₂-uitwisseling voornamelijk beheerst door de temperatuur van het zeeoppervlak.
Het corrigeren van deze datagap heeft gevolgen voor de mondiale koolstofbalans, die als basis dient voor klimaatmodellen die door instanties zoals het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) worden gebruikt om toekomstige klimaatscenario’s te projecteren.
Dit werk benadrukt de innovatieve toepassing van actieve remote sensing in wereldwijde klimaatstudies.
