Океанот ќе биде топол за 4000 години, но сепак е богат со кислород - ГЕОМАР - Центар Хелмхолц
Пресметката на моделот покажува претходно запоставена интеракција на азотниот циклус
26.06.2019/Кил. Колку е поголема температурата, толку помалку гасови се раствораат во водата - оваа едноставна физичка врска ја објаснува, меѓу другото, и мерливата загуба на кислород во потоплите океани. Во меѓународното списание „Природа Комуникации“, научниците од ГЕОМАР Хелмхолц Центарот за истражување на океанот Кил денес објавуваат моделска пресметка според која, по векови на загуба, потоплиот океан ќе содржи уште повеќе кислород отколку денес за 4000 години. Студијата ги објаснува недоследностите во буџетот на кислород од претходните симулации, но во исто време покренува нови прашања.
Океаните губат кислород. Ова го покажаа бројни студии во последниве години засновани на директни мерења. Бидејќи водата може да раствори помалку гасови со зголемување на температурите, овие резултати не беа изненадувачки. Покрај глобалното затоплување, фактори како еутрофикација на крајбрежните мориња, исто така, промовираат губење на кислород. Но, како изгледа иднината? Со понатамошно глобално затоплување, дали океаните на крајот ќе станат целосно сиромашни со кислород? Таквите аноксични фази се случиле неколку пати во историјата на земјата, во комбинација со големи настани на масовно истребување. И тие беа поврзани со високо ниво на јаглерод диоксид во атмосферата и високи глобални температури.
Научниците од ГЕОМАР Хелмхолц Центарот за истражување на океаните Кил објавуваат моделски пресметки за развојот на нивоата на кислород во океаните до 8000 година во меѓународното списание „Природа комуникации“. Според нивното сценарио, тие претпоставуваат дека голем дел од фосилните резерви ќе бидат изгорени Емисиите продолжуваат да растат до крајот на векот, а потоа се намалуваат на нула до 2300 година. Во моделот, планетата се загрева за уште 6 степени и температурите остануваат на ова високо ниво до крајот на симулацијата.
Изненадувачкиот резултат се однесува на содржината на кислород во океанот: по понатамошно намалување во текот на неколку стотици години, пописот на кислород во океанот повторно се зголемува и за скоро 4.000 години ќе достигне дури и повисоко ниво отколку пред индустријализацијата. На прв поглед, се чини парадоксално што моделот покажува, и покрај неочекуваното зголемување на кислородот со зголемувањето на глобалните температури, јасна експанзија и посилно изразување на минималните зони на кислород веќе присутни во светските океани.
Познато е од истрагите на Кил Колаборативниот истражувачки центар 754 дека таквите области со низок кислород се мртви зони за поголеми организми како што се риби или цефалоподи. Сепак, таму многу добро напредуваат одредени бактерии кои дишат нитрат наместо кислород. „Тие ја црпат својата енергија од хемиски процес што ние го нарекуваме денитрификација. Тоа е важен дел од азотниот циклус, но тоа значи дека дишењето во органски материјал користи помалку кислород отколку што беше произведено за време на фотосинтезата “, објаснува професорот Ошлис.
Во пресметката на новиот модел, истражувачите за прв пат постојано го спојуваат циклусот на кислород со азотниот циклус. Се покажа дека, поради обемните минимални зони на кислород, се повеќе и повеќе органски материјал повеќе не се вдишува со кислород како порано, туку преку денитрификација со нитрат. Придружните заштеди на кислород ја надминаа загубата на кислород во океаните поради затоплување по неколку илјади години. „Сепак, не може да се зборува за обновување на целата површина, бидејќи обемните минимални зони на кислород во близина на морската површина се задржани во моделот. Голем дел од дополнителниот кислород оди во длабокиот океан “, вели Андреас Ошлис.
Претходните пресметки на моделот често го занемаруваа азотниот циклус. „Затоа, резултатите од буџетот за кислород никогаш не беа целосно задоволителни. Сега можеме да го решиме тоа “, вели професорот Ошлис.
Сепак, се појавува нов проблем: аноксичните фази што постоеле во историјата на Земјата во топла клима, се уште потешко да се објаснат со новите откритија. Постојат очигледно фактори и повратни процеси во сложената интеракција на биолошки, физички и хемиски процеси во океанот, кои сè уште не се целосно разбрани. „Затоа студијата е исто така важна за сегашноста. Тоа покажува празнини во нашето знаење за централните процеси во океанот, кои исто така можат да бидат релевантни за тековните промени “, Андреас Ошлис ја сумира важноста на студијата.
Оригинално дело:
Oschlies, A., W. Koeve, A. Landolfi, P. Kähler (2019): Губење на фиксен азот предизвикува нето добивање кислород во потоплиот иден океан. Природни комуникации, https://doi.org/10.1038/s41467-019-10813-w
Те молам забележи:
Оваа студија е финансирана од Германската фондација за истражување во рамките на Центарот за соработка истражувања 754 „Клима - биогеохемиски интеракции во тропскиот океан“.
Слики во поголема резолуција:
Органскиот материјал во океанот во моментов се распаѓа првенствено со кислород. (Лево). Заедно со затоплувањето на океанот, ова доведува до губење на кислород. Во иднина, потопол океан (десно), повеќе органски материјал ќе се вдише преку денитрификација со нитрат. Придружната заштеда на кислород дури би ја надминала загубата на кислород како резултат на греењето. Графика: Рита Ервен/ГЕОМАР