A szén-dioxid viselkedése az óceánok vizében
2021/2. lapszám | Magyar Energetika | 291 |
A híres amerikai egyetem, a Massachusetts Institute of Technology kutatói olyan bizonytalanságra leltek a szén-dioxid elnyelődésével kapcsolatban, amelynek alapján a korábbi becsléseket akár módosítani lesz célszerű. Az óceánok ún. biológiai szivattyúja, amely a CO2 elnyeléséért felelős, meglehet nem pontosan úgy működik, ahogyan a korábban alkotott modellekben azt feltételezték. Természetesen nem a folyamatot magát kérdőjelezték meg, csupán annak mértékével kapcsolatban jelezték, hogy a számítások hibája nagyobb lehet, mint azt a korábbi számítások során feltételezték. Ez a körülmény – ha bebizonyosodik – időben akár évekkel eltolhatja vagy előrehozhatja azt a határidőt, ameddig az emberiségnek meg kellene állítania a kibocsátások növekedését ahhoz, hogy a „közepes globális hőmérséklet” legfeljebb 1,5 ºC-kal emelkedjék.
Az óceánok „biológiai szivattyúját” működtető tengeri folyamatok első résztvevői a fitoplanktonnak nevezett mikroszkopikus szervezetek, amelyek a víz felszínén végbemenő növekedésük során mintegy kiszívják a szén-dioxidot a légkörből. Miután elpusztulnak, életfolyamataik megszűnnek, a fitoplanktonok lesüllyednek és magukkal viszik zsákmányukat a tenger mélyére. Ezt a folyamatot tengeri havazásnak is szokás nevezni.
Miközben az apró részecskék az óceán különböző mélységeibe érkeznek, az ott élő mikrobák elfogyasztják és szervetlen, ásványi anyaggá alakítják őket. Ezt a folyamatot remineralizációnak (ásványosodás, ásványnyá alakulás) is szokás nevezni.
Az 1980-as években a kutatók a Csendes-óceán trópusi vizeiben különböző mélységekben tengeri havat gyűjtöttek és elemezték annak tulajdonságait. Vizsgálataik eredményei alapján viszonylag egyszerű matematikai összefüggést állítottak fel – az ún. Martin-görbét – amely a biológiai szivattyú energetikai jellemzőit, működését írja le, és megadja, hogy az óceán mennyi szén-dioxidot képes ásványi anyaggá alakítani és megkötni különböző mélységekben. A Martin-görbe gyakorlatilag általánosan érvényes és a legtöbb klímamodellben ezt veszik alapul a tengerek CO2-elnyelésének számszerűsítéséhez.
Kételkedő tudósok egy másik csoportja tovább vizsgálva a fenti jelenségeket kimutatta, hogy nem a Martin-görbe az egyetlen, amely kellő pontossággal írja le a folyamatokat. A Cael és Bisson által bemutatott összefüggés más, a korábban feltételezettől eltérő süllyedési és remineralizálódási mechanizmusra enged következtetni. Az egyik ilyen eltérés például, hogy a részecskék süllyedési sebessége nem függ a vízmélységtől, ahogyan azt a Martin-görbe megalkotásakor bizonyítottnak vélték. Egy másik bizonytalanság, hogy a nagyobb tömegű, a mikrobák számára kevésbé jól „fogyasztható” fitoplanktonok süllyedési sebessége a többiekénél nagyobb.
Az ilyeténképpen feltárt probléma következménye, hogy az újabb ismeretek tükrében nem lehet határozottan eldönteni, hogy a két megközelítés közül melyik a helytálló, és ez a körülmény befolyásolhatja az éghajlattal kapcsolatos előrejelzéseket.
Egy újabb tanulmány szerint Lauderdale és Cael azt vizsgálták, hogy mekkora különbséget jelentene az óceán mélyén tárolt karbon mennyiségének becslésében, ha megváltoztatnák a biológiai szivattyú matematikai leírását. Arra keresték a választ, hogyan változnának az előrejelzések, ha nem a Martin-görbe szerinti törvényszerűséget vennék alapul. Az újonnan talált összefüggésekkel kapott eredményeket egy olyan általános modellben vizsgálták, amely a légkör és az óceánok közötti széndioxid-fluxus számítására alkalmas. Sajnálatos módon azt találták, hogy az óceán által a légkörből kivont és tárolt szén-dioxid számított mennyisége jelentős mértékben függ attól, hogy melyik matematikai öszszefüggést használják. Az volt a legmeglepőbb, hogy amennyiben a különböző összefüggésekben akár csak csekély mértékben változtatták meg a remineralizáció mértékét a különböző vízmélységekben, ez a légköri szén-dioxid-koncentráció alakulására jelentős hatást gyakorolt. Mindez arra utal, hogy az óceánok szén-dioxid-elnyelő képessége és az azt szabályozó folyamatok egyelőre kérdésesek, eldöntöttnek aligha tekinthetők.
Forrás: news.mit.edu
2021/2. lapszám | Magyar Energetika | 291 |
