Gli oceani svolgono un ruolo importante nella regolazione del nostro clima e dei suoi cambiamenti assorbendo calore e carbonio.

Le implicazioni dei loro risultati, pubblicato oggi in Natura , sono significativi perché il livello del mare regionale, che colpiscono le popolazioni costiere di tutto il mondo, dipende dai modelli di riscaldamento degli oceani. In questo studio mostrano come è probabile che questi modelli cambino.

I risultati implicano un diffuso riscaldamento degli oceani e l'innalzamento del livello del mare, rispetto al passato, compreso un aumento del riscaldamento vicino ai bordi orientali dei bacini oceanici che porta a un maggiore innalzamento del livello del mare lungo le coste occidentali dei continenti nell'Oceano Atlantico settentrionale e nel Pacifico.

Coautore, Laura Zanna, Visiting Professor in Climate Physics presso la Oxford University e Professor presso il Center of Atmosphere Ocean Science presso la NYU Courant, ha detto:"In futuro, l'impronta dell'aumento delle temperature atmosferiche sul riscaldamento degli oceani probabilmente dominerà quella dei cambiamenti nella circolazione oceanica. Inizialmente, potremmo pensare che man mano che il clima si riscalda di più, i cambiamenti nelle correnti oceaniche e il loro impatto sui modelli di riscaldamento degli oceani diventeranno maggiori. Però, dimostriamo che questo non è il caso in diverse regioni dell'oceano."

Un nuovo metodo, sviluppato da scienziati dell'Università di Oxford, utilizza modelli climatici per suggerire che i modelli di riscaldamento degli oceani saranno sempre più influenzati dal semplice assorbimento del riscaldamento atmosferico, rendendoli più facili da prevedere. Questo è in contrasto con il presente e il passato, quando i cambiamenti di circolazione erano fattori chiave nel plasmare i modelli di riscaldamento degli oceani.

I cambiamenti nel riscaldamento degli oceani dovuti al semplice assorbimento del riscaldamento atmosferico sono più facili da modellare e quindi gli scienziati sperano che dove i modelli precedenti hanno faticato, potrebbero diventare più precisi per le proiezioni future.

Autore principale, Dottor Ben Bronselaer, che ha iniziato a condurre questa ricerca mentre un dottorato di ricerca. studente all'Università di Oxford, ha dichiarato:"Penso che sia una possibilità incoraggiante che i modelli climatici, che lottano per simulare il riscaldamento dell'oceano passato, potrebbe essere migliore nel prevedere i futuri modelli di riscaldamento. Una migliore previsione dei modelli di riscaldamento implica una migliore previsione dell'innalzamento del livello del mare regionale, che contribuirà a mitigare gli impatti climatici come le inondazioni sulle singole comunità. Certo, abbiamo bisogno di capire meglio le previsioni della circolazione oceanica per consolidare questo risultato.

"Durante la nostra ricerca, abbiamo trovato una relazione sorprendente tra il calore dell'oceano e lo stoccaggio del carbonio che sembra essere unica. Mentre esiste una connessione tra queste due quantità che non è ancora completamente compresa, pensiamo di aver fatto progressi significativi verso la sua scoperta".

Il Natura studio mostra che il calore globale degli oceani e l'assorbimento di carbonio vanno di pari passo, e i tassi di assorbimento sono fissati dallo stato attuale dell'oceano. Questa relazione è al centro del metodo sviluppato in questo studio. Poiché gli esseri umani cambiano lo stato dell'oceano aggiungendo più calore e carbonio, la capacità dell'oceano di assorbire sia il calore che il carbonio sarà alterata. Una possibile implicazione potrebbe essere la riduzione delle emissioni successive, tanto più lente saranno le riduzioni della temperatura superficiale atmosferica, dovuto all'accoppiamento tra calore e assorbimento di carbonio da parte dell'oceano.

Questi risultati evidenziano una connessione profonda e fondamentale tra l'oceano e l'assorbimento di carbonio, che ha implicazioni per il calore atmosferico e il carbonio. Mentre il carbonio e il calore oceanici sono sistemi separati, questo studio mostra che sono profondamente interconnessi, attraverso la capacità dell'oceano di assorbire queste quantità. Questi risultati aiutano a spiegare perché il riscaldamento atmosferico dipende linearmente dalle emissioni cumulative di carbonio.

La prof.ssa Laure Zanna ha dichiarato:"Troviamo che la capacità dell'oceano di assorbire calore e carbonio è accoppiata, e vincolato dallo stato dell'oceano. Ciò implica che l'attuale stato dell'oceano regolerà il riscaldamento superficiale se CO ₂ le emissioni continuano ad aumentare o diminuire.

"I tassi di riscaldamento degli oceani negli ultimi 60 anni sono stati significativamente alterati dai cambiamenti nella circolazione oceanica, in particolare nell'Atlantico settentrionale e in alcune parti dell'Oceano Pacifico, dove possiamo identificare il raffreddamento nell'arco di alcuni decenni. Però, in futuro i cambiamenti nelle correnti oceaniche sembrano svolgere un ruolo minore sui modelli di riscaldamento degli oceani, e gli oceani trasporteranno il calore antropico in eccesso nell'oceano in modo piuttosto passivo in queste regioni".

La modellazione in questo studio si è basata su una serie di simulazioni creative fatte dai colleghi del The Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL), e altri lavori pubblicati. Utilizzando queste simulazioni, gli scienziati sono stati in grado di trarre ipotesi su come i modelli di calore e carbonio sono correlati e come differiscono.

Basandosi su questa ricerca, gli scienziati ora cercheranno di capire come lo stoccaggio di calore e carbonio nell'oceano influenzerà il declino della temperatura atmosferica e della CO ₂ livelli se le emissioni di carbonio iniziano a diminuire.

Utilizzeranno anche la componente del riscaldamento dell'oceano che è guidata dai cambiamenti della circolazione per comprendere meglio i cambiamenti della circolazione oceanica, difficili da misurare direttamente, e il loro impatto sul livello del mare regionale nei tropici.