Rozmowa o oceanach w kontekście ochrony klimatu najczęściej skupia się na tym, jak wiele "nadmiarowego" ciepła pochłaniają. I faktycznie jest to imponująca ilość, bo trafia do nich ponad 90 proc. energii gromadzącej się na Ziemi jako efekt zwiększania koncentracji gazów cieplarnianych przez ludzkość.
Środowisko morskie jest jednak ogromnym sprzymierzeńcem ludzkości również pod innym względem, o którym mówi się o wiele rzadziej. Wartość usług środowiskowych związanych z pochłanianiem przez nie dwutlenku węgla wyceniana jest na bilion dolarów rocznie. Odpowiada to mniej więcej 1 proc. globalnego PKB.
Ale choć dzięki dekadom badań mamy już ogólną wiedzę, że oceany są podstawą stabilizacji klimatu, wciąż wiele fundamentalnych pytań czeka na odpowiedzi. Kluczową rolę w ich poszukiwaniu odgrywają naukowcy związani z Instytutem Oceanologii Polskiej PAN w Sopocie.
Zrozumieć "pompę biologiczną"
Od ogromnych płetwali po maleńki plankton - przeróżne organizmy biologiczne żyjące w oceanie kontrolują pobieranie i magazynowanie węgla w różnych formach (w tym CO2). To tzw. pompa biologiczna.
Jak dokładnie przebiegają procesy z nią związane, próbuje ustalić grupa około 120 naukowców z wiodących uniwersytetów i instytutów badawczych z 14 europejskich krajów. Prace powstałego w tym celu konsorcjum prowadzone są w ramach pięcioletniego unijnego projektu OceanICU. Ich koordynatorem jest dr Maciej Telszewski z Instytutu Oceanologii PAN.
"Sama zmiana klimatu, podobnie jak próba jej ograniczenia i adaptacji do niej, oznaczają koszty - te, które już ponosimy, ale przede wszystkim te, które poniesiemy. Bardzo trudno oszacować, jak duże koszty to będą. Wiadomo jednak, że dzięki 'pompie biologicznej' i pobieraniu 25 proc. emitowanego przez nas dwutlenku węgla, oceany pozwalają zaoszczędzić nam mniej więcej bilion dolarów rocznie" - wyjaśnia dr Telszewski w rozmowie z "Nauką o klimacie".
Prace nad zrozumieniem obiegu węgla w środowisku morskim trwają co najmniej od lat 90. XX w. Ale w większości są to pomiary fizyko-chemiczne i tylko nieznaczna ich część pozwala zbadać rolę "pompy biologicznej". Projekt OceanICU z tym wyzwaniem próbuje się zmierzyć.
"W jego ramach grupy naukowców dokonują pomiarów poprzez obserwacje na statkach, pławach i innych platformach. To dziesiątki rejsów badawczych i setki dni badawczych na oceanie w ciągu 4 lat trwania projektu" - opowiada dr Telszewski.
Winda do dna
Wspomnianą "pompę biologiczną" równie dobrze można wyobrazić sobie jako windę. Na najwyższym poziomie procesy fizykochemiczne sprawiają, że CO2, podobnie jak inne gazy, rozpuszcza się w wodzie. Później dochodzi do szeregu reakcji w ramach całego łańcucha pokarmowego (troficznego), przekierowujących ten węgiel z cząsteczek CO2 na niższe poziomy (większa głębokość).
Rozpuszczona w wodzie cząsteczka dwutlenku węgla zostaje zaabsorbowana przez fitoplankton (drobne organizmy roślinne) w powierzchniowej wodzie morskiej, czyli tam, gdzie dociera światło, i zamieniona w związki organiczne (węgiel organiczny). Fitoplankton jest zjadany przez drobne organizmy zwierzęce, a te - przez większe, od ryb po walenie. I tak oto węgiel wędruje wraz z kolejnymi organizmami w łańcuchu pokarmowym.
A gdy różne organizmy obumierają, część zakumulowanego w nich węgla opada wraz z nimi na dno, trafiając do osadów morskich. W ten sposób zostaje on wyłączony z globalnego obiegu i w pewnym sensie wychwycony przez środowisko morskie. W efekcie zmniejsza to koncentrację CO2 w atmosferze.
"Co prawda ten dwutlenek węgla nie zostanie tam na zawsze, ale zanim wróci z powrotem do obiegu minie - w zależności od miejsca na Ziemi - od kilkudziesięciu do kilkuset, a nawet kilku tysięcy lat. Z perspektywy wyzwań klimatycznych, przed jakimi stoi ludzkość, to naprawdę znaczący czas" - wyjaśnia dr Artur Palacz, kolejny z badaczy sopockiego instytutu naukowego.
Zrozumieć przyszłość
Jak już wspomnieliśmy, obecnie oceany pochłaniają 25 proc. CO2 pochodzącego z działalności człowieka. Ale jak będzie to wyglądać w przyszłości, jeżeli emisje cały czas będą rosnąć, a na ekosystemy wciąż wpływać będzie odławianie ryb, waleni czy innych organizmów? Czy w którymś momencie oceany i morza przestaną być naszym "klimatycznym sprzymierzeńcem", czy jednak wciąż nim pozostaną?
Naukowcy zaangażowani w projekt OceanICU liczą, że znajdą odpowiedzi na te pytania. To ważne również dlatego, że lepsze zrozumienie "pompy biologicznej" przyniesie lepsze modelowanie klimatu. A lepsze modelowanie klimatu to możliwość podejmowania lepszych działań adaptacyjnych i ograniczających zmianę klimatu.
"Zrozumienie tego, co dzieje się w oceanach, jest więc naprawdę kluczowe" - mówi dr Palacz.
Źródło: naukaoklimacie.pl
