Bilim insanları, on yıl önce atmosferde yükselmekte olan karbondioksit oranından ötürü Güney Okyanusu’nun karbondioksit emiliminde düşüş olacağından korkmaktaydılar. Fakat yeni gözlemler ve yapılan analizler emilimin son on yılda yeniden yükselişe geçtiğini gösterdi.
Nefes al, nefes ver, al, ver… Güney Okyanusu dev bir akciğer gibi büyük miktarda karbondioksiti atmosferden emiyor ve bir kısmını yılın geri kalanında geri veriyor. Yıllık ortalamalara bakıldığında Antarktikayı saran denizlerin emdiği karbondioksidin, geri verdiği karbondioksitten çok daha fazla olduğu görülmekte. Bu emilim; insan aktiviteleri sonucu ortaya çıkan karbondioksidin emilmesini, atmosferdeki sera gazı oranının düşmesini ve küresel iklim değişikliğinin hızının azaltılmasını sağladığı için bizim için oldukça önemli. Dünya okyanuslarının dörtte biri kadar alan kaplamasına karşın Güney Okyanusu insan faaliyetleri sonucu çıkan karbondioksidin yüzde kırkının emilmesini sağlıyor.
Fakat, bilim insanları 2005 yılında Antarktika Okyanusu’nun karbon emiliminin “doygunlaşmaya” başlamış olabileceğini belirttiler. Modelleme sonuçlarına göre 1980lerden beri karbondioksit emiliminde artış olmadığı değerlendirmesinde bulundular. Bu durum atmosferdeki karbondioksit oranı ve denizlerdeki emilim arasındaki doğru orantıya tersti; havadaki karbondioksit arttıkça denizlerdeki emilim artmalıydı. Yani, bu “doygunlaşma” bilim insanları için beklenmedik bir sonuçtu.
Şimdi ise durum tersine dönmüş görünmekte. Milenyumun başından bu yana karbon emilimi oldukça güçlü hale geldi, yani beklenen gücünü kazanmaya başladı. Bu durum ETH Zurich’te çevresel fizik profesörü olan Nicolas Gruber ve öğrencisi Peter Lanchützer’in yönetiminde yürütülen uluslararası bir araştırma ekibi tarafından gösterildi. Çalışma Science Dergisi’nde yayınlandı.
Yeni istatiksel model veri boşluğunu kapatıyor.
Bilim insanları bu çalışma için 35° güney enlemindeki okyanus yüzey sularının karbondioksit konsantrasyonlarını analiz etti. Ayrıca, atmosferik karbondioksit yoğunluğundaki değişikliklerin yarattığı etkileri karşılaştırdılar.
Yüzey karbondioksit konsantrasyonları araştırma gemileri ve özel donanımlı ticaret gemileri tarafından ölçüldü. Örnekleme ve analizler uluslararası olarak standardize edilmiş ve yönetilmişse de, veri alımı her bir geminin kendi seyir programına göre yapıldı. Bu nedenle okyanusun bazı bölgeleri çok iyi örneklenmişken bazı bölgelerden hiç örnek alınmadı.
Araştırmacılar nöral ağlara dayanan yeni bir yöntemle istatistiksel bir model oluşturdular ve bu modeli kullanarak verideki boşlukları doldurdular; ayrıca deniz suyu sıcaklığı, tuzluluk ve klorofil bileşenleri ile ilgili uydu verileri de bunun için kullanıldı.
Yüzey karbondioksit konsantrasyonunu araştıran bir gemi hırçın dalgalarla boğuşuyor. Credit: Nicolas Metzl, LOCEAN/IPSL Laboratory
Karbon emilimi yeniden canlanıyor.
Düzenlenen yüzey karbondioksiti verileri ve atmosferik karbondioksit verilerinden yapılan hesaplar, Antarktika Okyanusu karbon emiliminin 2002 yılında yeniden canlandığını açık bir şekilde gösterdi. 2010 yılından itibaren ise denizin karbondioksit emilimi, atmosferik karbondioksit oranı artışıyla artması beklentisini yakalayacak hale geldi.
Gruber’in bu çalışmadan çıkardığı önemli sonuçlardan biri Antarktika Okyanusu karbon emiliminin güçlü bir şekilde değişim gösterdiği; muhtemelen, artan atmosferik karbondioksit oranına göre değil de döngüsel olarak.
Genel hava durumu örüntüleri karbon alımını etkiliyor.
Gruber ve Landschütser’in ekibi karbon emilimindeki yükselişi hakim hava koşullarındaki örüntülere bağlıyorlar. Milenyumun başından beri baskın atmosfer basınç sistemleri asimetrik bir değişim göstermekte. Güney Okyanusu’nun atlantik bölgesinde güçlü bir yüksek basınç sistemi oluşurken pasifik bölgesinde belirgin bir alçak basınç alanı belirmiş durumda.
Yüksek ve alçak basınç bölgeleri arasındaki hava basıncı farkı rüzgarların değişimine sebep oluyor. 1990larda rüzgarlar batıdan doğuya doğru güçlü bir şekilde eserken; şimdilerde düzensiz bir şekilde esmekte. Ayrıca 1990larda rüzgarların daha güçlü olması derinlerdeki karbondioksit yönünden zengin suyun yüzeyle karışımına ve normalin üzerinde sera gazı salımına sebep olup okyanusun net karbon alımını azaltmaktaydı.
Anormal gaz salımı durdu
Milenyum değişiminden itibaren pasifik bölgesi dışındaki karışma azaldı; bu depolanmış karbondioksidin atmosfere geri salımını yavaşlattı. Fakat, rüzgarlar subtropikal enlemlerden sıcak havayı taşıyarak güney Atlantik’in yüzey suyunun sıcaklığını arttırdı. Aynı zamanda güney Pasifikteki anormal alçak basınç sistemi Antarktika’dan soğuk havanun gelmesine yol açtı ve bu bölgeleri soğuttu.
Rüzgar ve sıcaklık değişimleri Güney okyanusu’nun karbon emilimindeki yükselişi önemli ölçüde açıklıyor. Pasifik bölgesindeki soğuma karbondioksit emilimini arttırırken Atlantik bölgesindeki artan emilimden rüzgarlarla birlikte karışım trendlerinin değişmesi sorumlu. Normalde Atlantik bölgesinde derinden gelen suların yüzeye çıkması gaz salımına yol açıp net emilimi azaltırken son yıllarda bu karışımın azalması okyanusun daha fazla karbondioksit emmesini sağlıyor.
Gelecekteki eğilimler güvenilir bir şekilde tahmin edilemez
Araştırmacılar, şimdilik, Güney okyanusunun karbon emiliminin geleceği hakkında tahminde bulunamıyorlar. Landschützer “İstatiksel modelimiz gelecek hakkında tahminde bulunamıyor; bu yüzden okyanustaki karbondioksit konsantrasyonlarını ölçmeye devam etmek önemli.” diyor. Uzun zamanlı veri setleri okyanuslardaki karbondioksit emilimi hakkında tahmin yürütmek için tek güvenilir kaynak.
El Nino ve La Nina gibi büyük çaplı iklim olaylarının Güney okyanusu karbon emilimine etkisi henüz tam olarak anlaşılamamış bir başka etken. Karbon emiliminin artışı La Nina koşullarıyla birlikte gerçekleşmekte gibi duruyor, yani Pasifikteki yüzey sıcaklıklarının azalmasıyla. Karbon alımındaki artış ayrıca küresel hava sıcaklığı değişiminin oldukça az olduğu zamanlarla da çakışmakta, muhtemelen bu durumun ısının okyanuslar tarafından emilimiyle ilişkisi var. Çeviren: Batuhan Çağrı Yapan
Kaynak:SCIENCEDAILY