Isang Pag-asa sa Klima na Maaaring Hindi Umiiral
Sa loob ng mga dekada, ang mga siyentipiko ng klima ay kumapit sa isang maingat na optimistikong teorya tungkol sa Southern Ocean: habang tumataas ang global na temperatura at natutunaw ang mga glacier sa Antarctic, ang iron na nakulong sa yelo ay ilalabas sa nakapalibot na tubig, na magpapataba sa malawak na pamumulaklak ng microscopic algae. Ang mga phytoplankton na ito ay pagkatapos ay sumisipsip ng carbon dioxide mula sa atmospera habang lumalaki, na lumilikha ng isang natural na negatibong feedback loop na maaaring bahagyang makabawi sa mga epekto ng pag-init ng greenhouse gas emissions. Ito ay, sa malagim na kalkulasyon ng pagbabago ng klima, isa sa ilang mekanismo ng pagwawasto sa sarili na maaaring ibigay ng kalikasan.
Ang bagong pananaliksik ay humahamon ngayon sa nakakapanatag na salaysay na ito. Natuklasan ng mga siyentipiko na nag-aaral sa Southern Ocean ang malalaking problema sa teorya ng iron fertilization, na nagmumungkahi na ang proseso ay mas hindi epektibo bilang isang carbon sink kaysa sa naunang ipinapalagay. Ang mga natuklasan ay maaaring magkaroon ng mahalagang implikasyon para sa mga modelo ng klima na nagsama ng iron fertilization bilang isang mitigating factor sa pangmatagalang warming projections.
Paano Dapat Gumana ang Teorya
Ang hypothesis ng iron fertilization ay nakasalalay sa isang matatag na obserbasyon: ang malalaking lugar ng Southern Ocean ay tinatawag ng mga siyentipiko na "high nutrient, low chlorophyll" zones. Ang mga tubig na ito ay naglalaman ng maraming nitrogen, phosphorus, at iba pang nutrients na kailangan para sa paglaki ng phytoplankton, ngunit ang populasyon ng algae ay nananatiling nakakagulat na maliit. Ang limitasyon, natukoy ng mga mananaliksik, ay iron — isang micronutrient na kailangan ng phytoplankton sa kaunting dami ngunit bihira sa mga malalayong tubig ng karagatan na malayo sa mga pinagmumulan ng alikabok sa kontinente.
Ang mga glacier sa Antarctic ay naglalaman ng mga particle ng iron na kinaskas mula sa bedrock sa panahon ng kanilang pagbuo. Habang ang mga glacier ay naglalabas ng mga iceberg at natutunaw sa kanilang mga gilid, ang iron na ito ay inilalabas sa nakapalibot na karagatan. Hinulaan ng teorya na ang pinabilis na pagtunaw sa ilalim ng pagbabago ng klima ay maghahatid ng dumaraming dami ng iron sa Southern Ocean, na magpapalitaw ng mas malaki at mas madalas na pamumulaklak ng phytoplankton na magpapababa ng atmospheric CO2 sa pamamagitan ng photosynthesis.
Kapag namatay ang phytoplankton at lumubog sa sahig ng karagatan, dinadala nila ang nasisipsip na carbon kasama nila sa isang proseso na kilala bilang biological pump. Kung ang carbon ay umabot sa malalim na karagatan, maaari itong epektibong ma-sequester sa loob ng mga siglo o mas matagal pa, na inaalis ito mula sa atmospheric carbon cycle. Sa pinaka-optimistikong pananaw, iminungkahi ng teorya na ang prosesong ito ay maaaring sumipsip ng isang makabuluhang bahagi ng mga emisyon ng carbon ng tao.
Kung Saan Nagkakaproblema ang Teorya
Ang bagong pananaliksik ay nagtutukoy ng ilang problema sa kadena ng pangangatwiran na ito. Una, ang anyo kung saan inilalabas ang iron mula sa natutunaw na glacier ay napakahalaga. Hindi lahat ng iron ay biologically available sa phytoplankton. Karamihan sa iron sa glacial meltwater ay nakatali sa mga mineral na anyo na hindi madaling masipsip ng mga microorganism, na binabawasan ang epektibong epekto ng fertilization nang mas mababa sa mga teoretikal na hula.
Pangalawa, ang pisikal na dinamika ng pagkalat ng meltwater ay sumasalungat sa puro na paghahatid ng iron. Ang glacial meltwater ay may posibilidad na kumalat sa ibabaw ng karagatan sa dilute plumes, na nagkakalat ng limitado nang bioavailable iron sa malalawak na lugar sa halip na ikonsentra ito sa dami na sapat upang magpalitaw ng malalaking pamumulaklak. Sa oras na umabot ang iron sa mga komunidad ng phytoplankton, ang mga konsentrasyon ay maaaring masyadong mababa upang magkaroon ng makabuluhang epekto sa pagpapasigla ng paglaki.
Pangatlo, at marahil ang pinakapangunahin, mayroong magkakumpitensyang proseso na maaaring magpawalang-bisa sa anumang pagsipsip ng carbon na nangyayari. Ang mas maiinit na temperatura ng karagatan ay maaaring magpataas ng rate kung saan nabubulok ang organic matter bago ito lumubog sa lalim, na naglalabas ng nasisipsip na carbon pabalik sa water column at kalaunan sa atmospera. Ang mga pagbabago sa mga pattern ng sirkulasyon ng karagatan na dulot ng parehong pag-init na nagtutunaw sa mga glacier ay maaari ding magpababa ng kahusayan ng biological pump.
Mga Implikasyon para sa Mga Modelo ng Klima
Ang paghina ng teorya ng iron fertilization ay may direktang implikasyon para sa pagmomodelo ng klima. Ang ilang mga projection ay nagsama ng iron fertilization bilang isang negatibong feedback na bahagyang magpapababa ng pag-init sa mga sitwasyon ng mataas na emisyon. Kung ang feedback na ito ay mas mahina kaysa sa ipinapalagay — o epektibong bale-wala — kung gayon ang ilang mga projection ng klima ay maaaring minamaliit ang rate at magnitude ng pag-init sa hinaharap.
Hindi ito ang unang pagkakataon na ang isang iminungkahing natural na carbon sink ay napatunayang hindi gaanong epektibo kaysa sa inaasahan. Ang pagsipsip ng carbon ng kagubatan ay natuklasan din na mas limitado kaysa sa iminungkahi ng mga paunang pagtatantya, at ang acidification ng karagatan ay nagpapababa ng kapasidad ng mga tubig sa ibabaw na direktang sumipsip ng CO2. Sa bawat pagkakataon na ang isang iminungkahing natural na preno sa pag-init ay natuklasan na mas mahina kaysa sa inaasahan, ang natitirang carbon budget para sa pagpapanatili ng pag-init sa loob ng mga target na threshold ay bumababa nang naaayon.
Ang Mas Malawak na Larawan
Ang pananaliksik ay hindi nangangahulugan na ang iron fertilization ay walang papel sa dinamika ng carbon ng karagatan — malinaw na mayroon itong ilang papel sa natural na biogeochemical cycles. Ngunit iminumungkahi nito na ang pag-asa sa pinabilis na pagtunaw ng glacier upang magbigay ng benepisyo sa klima ay mali. Ang netong epekto ng pagkawala ng glacier ay nananatiling napakalaking negatibo: pagtaas ng lebel ng dagat, nababagabag na sirkulasyon ng karagatan, pagtunaw ng sariwang tubig sa mga polar na tubig, at pagkawala ng ice sheet albedo na nagpapabilis ng karagdagang pag-init.
Para sa mga gumagawa ng patakaran at publiko, ang takeaway ay nakakalungkot. Ang mga natural na mekanismo ng feedback na maaaring nagpagaan ng epekto ng pagbabago ng klima ay lumilitaw na hindi gaanong makapangyarihan kaysa sa inaasahan. Ang responsibilidad para sa pagbabawas ng greenhouse gas emissions ay nananatiling nasa kamay ng tao, na may mas kaunting natural na safety nets kaysa sa iminungkahi ng ilang modelo. Ang Southern Ocean, sa kabila ng kalawakan nito, ay hindi maaaring asahan na linisin ang atmospera para sa atin.
Ang artikulong ito ay batay sa pag-uulat ng Phys.org. Basahin ang orihinal na artikulo.
