Mekanismer bag havets CO2 optag | VG3

Projecter »

Mekanismer bag havets CO2 optag

Vi har siden 1970 øget den del af emissionen af CO2 til atmosfæren fra menneskelige aktiviteter med 80%.

Vi har siden 1970 øget den del af emissionen af CO2 til atmosfæren, som kommer fra menneskelige aktiviteter med 80% (IPCC), men heldigvis har vi ikke set en tilsvarende stigning i atmosfærens koncentration af CO2, i samme tidsrum.

kulstofkredslob.jpg

Dette skyldes til dels at en stor del af den ekstra udsendte CO2 har havet kunne optage, samt at den samlede CO2 emission til atmosfæren består af både naturlige og menneskelige kilder. De naturlige kilder er relativt konstante, se figuren.

CO2 optaget i havet foregår primært i afgrænsede områder på mellembreddegraderne både på den nordlige og den sydlige halvkugle, som det ses på figuren.

taka.jpg
De blå områder symboliserer en transport af CO2 fra atmosfæren til havet, mens de røde områder symboliser en transport fra havet til atmosfæren. Grunden til at udvekslingen af CO2 mellem havet og atmosfæren finder sted i netop disse områder kan forklares på relativ simpel vis.

Det er nemlig muligt at forenkle beskrivelsen af CO2-udvekslingen mellem havet og atmosfæren til at være styret af et par enkelte hovedprincipper, nemlig forskel i partieltryk af CO2 mellem hav og luft herefter kaldet ΔpCO2 og defineret ved ΔpCO2 = p CO2hav- pCO2atm samt vindhastigheden over havet.

Disse hovedprincipper virker ved at jo større vindhastighed jo større udveksling, samt jo større ΔpCO2 jo større udveksling. Den atmosfæriske CO2-koncentration er næsten konstant overalt på kloden, derfor er det hovedsagligt havets koncentration af CO2, der bestemmer om CO2-udvekslingen mellem hav og atmosfære er positiv (opadrettet) eller negativ (nedadrettet).

Vi kan således konkludere at grunden til at der netop på mellembreddegraderne på begge halvkugler optages store mængder CO2 skyldes at her blæser det meget samtidigt med at her er et lavt partieltryk af CO2 i havet.

irminger.jpg

Vi skal i denne opgave forsøge at lokalisere skiftet i CO2 optaget i havet, fra et lille optag til et meget stort optag, samt lokalisere lokaliserer grænsen (frontzonen) mellem det kolde vand fra nord (den Østgrønlandske strøm) og det varme vand fra syd (Irminger strømmen, se figuren) og se om disse to lokaliteter er sammenfaldende.

Partieltrykket i havet kan være lavt som resultat af en eller flere mekanismer, eller forskellige pumper har fjernet CO2 fra havet. Det er meningen med øvelserne at vi ud fra de indsamlede data skal kunne komme med et bud på hvilke af de beskrevne mekanismer, som er på spil i det område vi undersøger.

Baggrund og motivation

Som det er beskrevet i to VirtuelGalathea3 projekter (se links til disse) er udvekslingen af CO2 mellem havet og atmosfæren en yderst kompleks størrelse, hvori der både indgår elementer

CO2 og klima

Drivhusgassernes tilstedeværelse i atmosfæren betyder at jordens middeltemperatur holdes varm.

Mekanismer bag havets CO2 optag

Vi har siden 1970 øget den del af emissionen af CO2 til atmosfæren fra menneskelige aktiviteter med 80%.

Den biologiske pumpe

Denne mekanisme betegnes ”Den biologiske pumpe”!

Temperatur pumpen

Jo koldere havet er, jo mindre CO2 på gasform kan det indeholde.

Tilførsel af dybvand

Dybvandet indeholder store mængder opløst CO2, som under højt tryk befinder sig på fast form.

Den atmosfæriske pumpe

Den atmosfæriske turbulens skabes af vinden.