海洋表面二氧化碳能力的臨界點可能會加速氣候變化
海洋通過吸收二氧化碳排放,在緩解全球變暖方面發揮著關鍵作用。然而,研究人員發現,隨著未來海洋變暖,它們吸收二氧化碳的能力可能會下降,導致更嚴重的變暖。在德克薩斯大學奧斯汀分校進行的一項研究中,研究人員發現,根據為最壞情況下的排放情況配置的氣候模擬,海洋吸收二氧化碳(CO2)的能力將在2100年達到最大值,並在2300年下降到其目前效率的一半。
下降的原因是出現了一個低鹼度水的表層,阻礙了海洋吸收二氧化碳的能力。鹼度是一種化學特性,它影響到二氧化碳在海水中的溶解能力。
作者說,儘管由於全球努力限制溫室氣體排放,研究中使用的排放情景不太可能,但這些發現揭示了一個以前未知的臨界點,如果被激活,將對全球變暖踩下一記重重的剎車。
得克薩斯大學地球物理研究所研究員Megumi Chikamoto說:”我們需要考慮這些最壞的情況,以了解我們的二氧化碳排放不僅在本世紀,而且在下世紀和下下世紀可能對海洋產生的影響。”
這項研究發表在《地球物理研究通訊》雜誌上。
2017年,墨西哥灣上空的波濤洶湧的海面。德克薩斯大學地球物理研究所領導的研究發現,未來的變暖可能引發海洋表面的化學變化,從而加速全球變暖。資料來源:傑克遜地球科學學院/Tiannong”Skyler”Dong
海洋吸收了人類產生的大約三分之一的二氧化碳排放。氣候模擬以前顯示,海洋對二氧化碳的吸收隨著時間的推移而減慢,但沒有人考慮將鹼度作為一種解釋。為了得出結論,研究人員重新計算了450年模擬的各個部分,直到他們發現鹼度是導致減緩的一個關鍵原因。
根據研究結果,這種影響始於極端的氣候變化,它使降雨量增高並減緩了洋流。這使得海洋表面覆蓋著一層溫暖的淡水,不容易與下面更冷、鹼性更大的水混合。隨著這個表層變得更加飽和,其鹼度下降,其吸收二氧化碳的能力也隨之下降。最終的結果是,表層成為吸收二氧化碳的障礙。這意味著更少的溫室氣體進入海洋,更多的溫室氣體被留在了大氣中。這反過來又產生了更快的變暖,從而維持並加強了低鹼度的表層。
共同作者,德克薩斯大學地球物理研究所的附屬研究員和科羅拉多大學的副教授Pedro DiNezio說,這一發現有力地提醒我們,世界需要減少二氧化碳的排放以避免跨越這個和其他臨界點。
他說:”無論是這一現像還是冰原的崩潰,在我們的未來有可能潛伏著一系列相關的危機,我們需要不惜一切代價避免。他說,下一步是要弄清楚鹼性機制是否在更溫和的排放情況下被觸發。”
共同作者、曾為政府間氣候變化專門委員會2021年氣候報告做出貢獻的科羅拉多大學教授Nikki Lovenduski說,該研究的發現將幫助科學家對未來的氣候變化做出更好的預測。
她說:”這篇論文表明,氣候變化問題可能會因為一些尚不清楚的事情而加劇。但是這項特殊的研究所揭示的海洋氣候反饋機制將開闢新的研究途徑,幫助我們更好地了解碳循環、過去的氣候變化,也許還能為未來的問題提出解決方案。”