Океаны приходят на помощь Киотскому протоколу

Свежие данные по содержанию углекислого газа в атмосфере Земли позволили ученым выяснить, насколько на самом деле Мировой океан «наелся» углекислого газа. Оказалось, что океан еще голоден. Он очищает атмосферу намного сильнее, чем Киотский протокол.

^{Мировой океан продолжает удерживать лидерство по объемам поглощения углекислого газа из атмосферы, смягчая воздействие на климат планеты промышленной деятельности человека. (Фото с сайта iit.edu.)}

Все климатические модели, описывающие современное состояние климата и предсказывающие его будущие изменения, строятся на расчетах баланса углекислого газа в атмосфере. Дело в том, что не все количество углекислого газа, попадающего в атмосферу от антропогенных источников – в основном, сжигания ископаемого топлива — остается в атмосфере. Часть углекислоты, причем весьма значительную, поглощает растительность в процессе фотосинтеза. Ученые считают, что средняя удельная способность поглощать углекислый газ одинакова у растений суши и у фитопланктона, обитающего в океане. Но из-за того, что фитопланктон обитает в океане, а океан занимает 71% всей поверхности Земли, основную роль в процессе поглощения углекислого газа из атмосферы Земли играет все-таки океан. Именно океан хранит в себе основные запасы углерода в виде отложений карбонатов – соединений углерода.

Правда, пока непонятно, сколько углекислого газа способен поглотить океан. Очевидно, что от ответа на этот вопрос зависит очень многое, а именно — сколько углекислого газа в итоге останется в атмосфере. А значит, и что произойдет с климатом. Все-таки большинство ученых соглашается с тем, что количество углекислого газа в атмосфере так или иначе влияет на климат.

Модели и реальные цифры — есть ли разница?

Начиная с 2006 года многие ученые, занимающиеся построением климатических моделей, стали говорить, что способность океана к поглощению углекислого газа постепенно сокращается. И что она падает со скоростью примерно 2,5−2,1% за каждое десятилетие. То есть, если в 1990 году в атмосфере оставалось 40% выпущенной углекислоты, то в 2000−м – 42,5%. Стоит также обратить внимание на погрешность — даже при минимальных расчетных значениях атмосферная фракция СО₂ (так обозначают оставшуюся в воздухе долю ученые) растет. То есть, фактически, океан достиг предела своей поглощающей способности. Теория стала настолько популярной, что вошла даже в известные научно-популярные книги.

Доктор Вольфганг Кнорр (Wolfgang Knorr) из Бристольского университета приводит данные прямых измерений концентрации углекислого газа, полученные на геофизической станции Мауна Лоа (Гавайи), а также данные о содержании углекислого газа в ледовых кернах Антарктиды.

Обсерватория Мауна-Лоа (MLO) находится на высоте 3397 метров на вулкане Мауна-Лоа на Большом острове архипелага Гавайских островов. Поскольку обсерватория расположена на значительном расстоянии от всех возможных источников загрязнения атмосферы, там, в том числе, ведутся измерения фоновых значений концентрации углекислого газа в атмосфере.

Исследование ледниковых кернов – традиционный способ восстановления состава атмосферы прошлых эпох. Снег имеет пористую структуру, т.е. содержит пузырьки воздуха. В ледниках, образовавшихся в результате накопления и уплотнения снега, эти пузырьки воздуха нетрудно обнаружить. Нужно датировать слои льда и проанализировать состав воздушных пузырьков каждого слоя. Так можно определить и состав атмосферы того или иного временного периода.

Последние прямые измерения показывают, что современная концентрация углекислого газа в атмосфере составляет 390 ppm (ppm — одна часть на миллион). Сопоставив количество углекислоты в воздухе и ледниках, а также ежегодные данные по выбросам, доктор Кнорр вычислил, что поглощающая способность Мирового океана в современных климатических моделях явно недооценивается. О своих исследованиях и идеях доктор Кнорр рассказал корреспонденту Infox.ru.

Чтобы выяснить, какова же поглощающая способность океана по СО₂, доктор Кнорр сопоставил данные по выбросам углекислого газа в атмосферу с результатами фактических измерений концентраций этого газа в атмосфере (на геофизической станции Мауна Лоа и в кернах Антарктиды). Временной период, который изучал доктор Кнорр, — с 1850 года по 2009 год. «Главный вывод, который нам удалось сделать — за этот период поглощающая способность океана и растительности суши практически не изменилась, она лишь незначительно уменьшалась — всего на 0,7% за одно десятилетие», — сообщил доктор Кнорр корреспонденту Infox.ru.

«Сейчас выбросы диоксида углерода в атмосферу по всему миру составляют 35 миллиардов тонн в год. В 1850 году эта цифра была намного меньше – примерно 2 млрд тонн в год. Но океан и растительность как поглощали 55% углекислого газа из атмосферы, так и продолжают поглощать те же самые 55%, независимо от того, что количество выбросов так сильно увеличилось. Это показывают наши расчеты», — говорит доктор Кнорр.

Стоит отметить, что график роста атмосферного СО₂ состоит, фактически, из двух. Первый (с плавным увеличением значений) заканчивается в районе 1950 года, а затем начинается резкий рост концентрации. Данные Кнорра показали, что поглощающая способность океана держалась на уровне 55% все последние 60 лет. И новые цифры прекрасно укладываются в эту линию. «Если бы океан достиг максимума поглощающей способности или снизил ее, как говорят основанные на этом предположении модели, то уже сейчас концентрация углекислоты в воздухе достигла бы 490 ppm. Однако она на сотню меньше. И достигнет пяти сотен только к 2100 году», — подчеркнул ученый. А ведь снижение на сотню ppm — цель, которую не смогут выполнить даже десять Киотских протоколов.

Киотский океан

Что именно привело к росту поглощающей способности океана, гляциолог, конечно, может только предполагать. Это может быть и выросшая с повышением среднегодовой температуры океана концентрация веществ, которые могут связывать углекислоту, и (что гораздо более вероятно) расплодившийся из-за потепления фитопланктон. Однако же главное в том, что океан поглощает намного больше углекислоты, чем можно себе представить. Есть и другая сторона медали — незнание причин, которые позволяют океану удерживать углекислый газ, не позволяет однозначно утверждать, что эта способность сохранится на прежнем уровне и дальше. Ведь вне зависимости от той или иной модели все ученые согласны с тем, что океан начал поглощать намного больше СО₂, чем раньше. И к чему это может привести, пока остается только догадываться.

Анна Говорова, www.infox.ru