Mit einer Dicke von weniger als einem Millimeter spielt die Meereshaut – die oberste Schicht des Ozeans – eine übergroße Rolle bei marinen Prozessen, indem sie den Wärme- und chemischen Austausch zwischen Meer und Himmel durch Diffusion steuert. Das Wasser der Haut ist etwa 0,2–0,3 K kühler und hat einen höheren Salzgehalt als das Wasser bereits in 2 Millimeter Tiefe.
Seit seiner Erstbeschreibung im Jahr 1967 beschäftigen sich Wissenschaftler mit dem Einfluss der Haut auf die Kohlenstoffaufnahme und die globale Kohlenstoffsenke im Ozean. Es ist von entscheidender Bedeutung, seine Rolle zu verstehen: Zwischen 2011 und 2020 hat der Ozean 26 % aller vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen absorbiert, und Variablen, die sich auf die Kohlenstoffbindung im Ozean auswirken, tragen zur Steuerung des Kohlenstoffkreislaufs und des Klimawandels bei.
Hugo Bellenger und Kollegen haben die Temperatur- und Salzgehaltsgradienten der Ozeane umgeschaltet, um die Meereshaut über einen Zeitraum von 15 Jahren (2000–2014) in einem Erdsystemmodell darzustellen, und untersuchten, wie diese Veränderungen die vom Ozean aufgenommene Kohlenstoffmenge veränderten. Die Arbeit, veröffentlicht in der Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Ozeane stellt die erste modellbasierte Schätzung des Einflusses der Meereshaut auf den Kohlendioxidaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre dar.
Die Einbeziehung der Darstellung der Haut in das Erdsystemmodell führte zu einem Anstieg der simulierten Kohlenstoffsenke im Ozean um 15 %, fanden die Forscher heraus – eine Zahl, die mit früheren Schätzungen übereinstimmt. Als sie jedoch im Modell zuließen, dass die Meereshaut auf sich ändernde Kohlenstoffkonzentrationen im Ozean reagierte, wurde der Effekt auf die Senke erheblich verringert. Mit der dynamischen Haut lag ihr Beitrag zur simulierten Kohlenstoffsenke im Ozean näher bei 5 %.
Die Forschung zeigt, wie wichtig es ist, die Meereshaut in künftige Klima- und Kohlenstoffmodellierungsbemühungen einzubeziehen, sagen die Autoren. Und es zeigt, dass eine interaktive Parametrisierung der Meereshaut ein genaueres Modell liefert, das regionale Fehler im Kohlendioxidfluss reduziert.
Mehr Informationen:
Hugo Bellenger et al., Sensitivität der globalen Kohlenstoffsenke des Ozeans gegenüber der Meereshaut in einem Klimamodell, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Ozeane (2023). DOI: 10.1029/2022JC019479
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.