Океан и биосфера суши являются двумя основными стоками антропогенного углерода в настоящее время. Когда антропогенные выбросы углерода окажутся нулевыми, а температуры стабилизируются, океан, как прогнозируется, станет доминирующим и единственным глобальным естественным поглотителем углерода. Несмотря на важность океана для углеродного цикла и, следовательно, климата, неопределённости относительно десятилетней изменчивости этого поглотителя и основных движущих сил этой десятилетней изменчивости остаются большими, поскольку наблюдение за стоком углерода в океане и обнаружение антропогенных изменений с течением времени остаются сложными. Основными инструментами, используемыми для предоставления ежегодно разрешённых оценок стока углерода в океане за последние десятилетия, являются продукты глобальных наблюдений pCO₂, которые экстраполируют разрозненные наблюдения pCO₂ в пространстве и времени, и глобальные биогеохимические модели океана, зависящие от данных атмосферного реанализа. Однако эти инструменты (i) ограничены во времени в течение последних 3–7 десятилетий, что затрудняет статистический анализ движущих сил десятилетних тенденций; (ii) все они основаны на одном и том же внутреннем состоянии климата, что делает невозможным разделение внешнего и внутреннего вклада в десятилетние тенденции; и (iii) не может оценить надёжность драйверов в будущем, особенно когда выбросы углерода сократятся или полностью прекратятся. Здесь использован ансамбль из 12 моделей земной системы из CMIP6 с целью понять драйверы десятилетних тенденций в прошлом, настоящем и будущем стоке углерода в океане. Расчёты с помощью этих моделей земной системы охватывает период с 1850 по 2100 гг. и включают четыре различных сценария будущих общих социально-экономических путей (SSP), от низких выбросов и высокого смягчения до высоких выбросов и низкого смягчения. Используя этот ансамбль, автор показывает, что 80% десятилетних тенденций в стоке углерода в океане можно объяснить изменениями десятилетних тенденций в атмосферном CO₂, пока сток углерода в океане остаётся меньше 4,5 Пг С в год⁻¹. Остальные 20% обусловлены внутренней изменчивостью климата и поглощением тепла океаном, что приводит к потере углерода из океана. Когда сток углерода превышает 4,5 Пг С год⁻¹, что происходит только в сценариях SSP3-7.0 и SSP5-8.5 с высоким уровнем выбросов, содержание CO₂ в атмосфере повышается быстрее, изменение климата ускоряется, а термохалинность океана и химическая способность поглощать углерод из атмосферы снижаются, так что десятилетние тенденции в стоке углерода в океане становятся существенно меньше, чем предполагалось на основе изменений в трендах атмосферного CO₂. Нарушение этой взаимосвязи в обоих сценариях с высоким уровнем выбросов также подразумевает, что десятилетнее увеличение стока углерода в океане фактически ограничено ∼1 Пг С год⁻¹ десятилетие⁻¹ в этих сценариях, даже если тренд содержания CO₂ в атмосфере продолжает расти. Ранее предложенные драйверы, такие как содержание CO₂ в атмосфере или скорость его роста, могут объяснить тенденции в стоке углерода в океане для определённых периодов времени, например, во время экспоненциального роста содержания CO₂ в атмосфере, но терпят неудачу, когда выбросы снова начинают снижаться. Надёжная взаимосвязь по ансамблю из 12 различных моделей земной системы также предполагает, что очень большие положительные и отрицательные десятилетние тенденции в поглощении углерода океаном по некоторым продуктам pCO₂ крайне маловероятны и что изменение десятилетних тенденций в поглощении углерода океаном около 2000 года, вероятно, существенно меньше, чем оценивается по этим продуктам pCO₂.

 

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/21/3903/2024/