È risaputo che l'oceano è uno dei maggiori assorbitori dell'anidride carbonica emessa dall'attività umana. Quello che è meno noto è come i processi dell'oceano per assorbire quel carbonio cambino nel tempo, e come potrebbero influenzare la sua capacità di tamponare il cambiamento climatico.

Per l'oceanografo della UC Santa Barbara Timothy DeVries e lo studente laureato Michael Nowicki, acquisire una buona comprensione delle tendenze nel ciclo del carbonio oceanico è fondamentale per migliorare gli attuali modelli di assorbimento del carbonio da parte degli oceani della Terra. Questa informazione potrebbe, a sua volta, produrre previsioni climatiche migliori. Il loro articolo sull'argomento è pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Abbiamo iniziato osservando la velocità con cui la CO2 si stava accumulando nell'atmosfera, e poi lo abbiamo confrontato con il tasso di emissioni, " Ha detto DeVries. "Ci si aspetterebbe fondamentalmente che se si aumentano le emissioni del 10 percento, il tasso di accumulo nell'atmosfera dovrebbe aumentare del 10%, Per esempio.

"Ma quello che abbiamo scoperto è che la velocità con cui la CO2 si stava accumulando nell'atmosfera non tiene necessariamente traccia delle emissioni, " ha continuato. Infatti, dopo aver esaminato due decenni di emissioni di carbonio rispetto ai dati sull'accumulo di carbonio atmosferico, i ricercatori hanno ottenuto alcuni risultati controintuitivi.

"Abbiamo visto negli anni '90 che il tasso di accumulo nell'atmosfera stava aumentando abbastanza velocemente, considerando che le emissioni non aumentavano affatto molto rapidamente, " Ha detto DeVries. "Mentre era vero il contrario negli anni 2000, quando le emissioni sono aumentate in modo abbastanza sostanziale, ma il tasso di accumulo nell'atmosfera era costante."

Quella variabilità, i ricercatori hanno detto, è dovuto in parte alle attività di assorbimento del carbonio dell'oceano, una serie di processi fisici e biologici che spostano il carbonio dalla superficie alla profondità. Fino al 40% della variabilità decennale dell'accumulo di CO2 nell'atmosfera può essere attribuita alla velocità con cui l'oceano assorbe carbonio; il resto può essere attribuito ad attività nella biosfera terrestre.

"Abbiamo utilizzato alcuni metodi diversi che stimano la velocità con cui la CO2 si accumula nell'oceano, e fondamentalmente erano tutti d'accordo che l'oceano stava assorbendo CO2 più lentamente negli anni '90, ecco perché si è accumulato più velocemente nell'atmosfera, " Ha detto DeVries. "E l'oceano stava assorbendo CO2 più velocemente negli anni 2000, quindi si è accumulato più lentamente nell'atmosfera."

I risultati di questo articolo sottolineano quanto sia dinamico l'oceano, con un numero qualsiasi di fattori che influenzano la sua capacità di fungere da pozzo di carbonio, hanno detto i ricercatori. Tra i principali fattori fisici che guidano l'assorbimento del carbonio oceanico c'è la circolazione oceanica:la CO2 viene assorbita nelle acque superficiali che poi affondano mentre le correnti la portano in parti più fredde del mondo, sequestrare il gas serra lontano dall'atmosfera.

Il riscaldamento sia naturale che antropico potrebbe influenzare le correnti oceaniche profonde, che sono guidati dalle differenze di densità dell'acqua (fredda, l'acqua densa affonda mentre l'acqua calda è meno densa e sale), in effetti, rallentando queste correnti, diminuendo la velocità con cui il carbonio viene assorbito e rendendo l'oceano meno efficiente come pozzo di carbonio a lungo termine. Allo stesso modo, altri fenomeni naturali come El Niño e le eruzioni vulcaniche hanno il potere di modificare le temperature e i modelli del vento che potrebbero, a sua volta, influenzare le correnti oceaniche.

La buona notizia è che i modelli climatici in genere hanno puntato nella direzione corretta.

"È stato interessante vedere che i modelli oceanici hanno ottenuto la tendenza in generale, ma la grandezza era minore (rispetto a quanto rilevato nelle osservazioni), " Nowicki ha detto. "Ma questo fa sorgere la domanda successiva:perché?"

"Dobbiamo fare più ricerche per vedere cosa sta guidando questa variabilità, " ha detto DeVries, che ha fatto la distinzione tra variabilità climatica - fluttuazioni relativamente a breve termine dalla tendenza generale - e cambiamento climatico, una tendenza a lungo termine in cui il clima entra in un nuovo stato medio, una "nuova normalità". Catturare il mutevole pozzo di carbonio dell'oceano nei modelli, i ricercatori hanno detto, porterà a previsioni climatiche più accurate.