O speranță climatică care ar putea să nu existe
Timp de decenii, oamenii de știință în domeniul climei au păstrat o teorie precaut optimistă despre Oceanul de Sud: pe măsură ce temperaturile globale cresc și ghețarii antarctici se topesc, fierul prins în gheață ar fi eliberat în apele înconjurătoare, fertilizând vaste înfloriri de alge microscopice. Acești fitoplancton ar absorbi apoi dioxidul de carbon din atmosferă pe măsură ce cresc, creând o buclă naturală de feedback negativ care ar putea compensa parțial efectele de încălzire ale emisiilor de gaze cu efect de seră.
O nouă cercetare contestă acum această narațiune reconfortantă. Oamenii de știință care studiază Oceanul de Sud au găsit probleme semnificative cu teoria fertilizării cu fier, sugerând că procesul este mult mai puțin eficient ca sursă de carbon decât s-a presupus anterior. Descoperirile ar putea avea implicații importante pentru modelele climatice care au încorporat fertilizarea cu fier ca factor de atenuare în proiecțiile de încălzire pe termen lung.
Cum era presupusă să funcționeze teoria
Ipoteza fertilizării cu fier se bazează pe o observație bine stabilită: zone mari ale Oceanului de Sud sunt ceea ce oamenii de știință numesc zone cu 'nutrienți înalți, clorofilă scăzută'. Aceste ape conțin azot, fosfor și alți nutrienți necesari pentru creșterea fitoplanctonului în abundență, dar populațiile de alge rămân surprinzător de mici. Factorul limitant, au determinat cercetătorii, este fierul — un micronutrient de care fitoplanctonul are nevoie în cantități mici, dar care este rar în aceste ape oceanice îndepărtate.
Ghețarii antarctici conțin particule de fier răzuite din roca de bază în timpul formării lor. Pe măsură ce ghețarii calviează aisberguri și se topesc la marginile lor, acest fier este eliberat în oceanul înconjurător. Teoria a prezis că topirea accelerată sub schimbările climatice ar livra cantități crescânde de fier în Oceanul de Sud, declanșând înfloriri de fitoplancton mai mari și mai frecvente care ar absorbi CO2 atmosferic.
Unde teoria se prăbușește
Noua cercetare identifică mai multe probleme în acest lanț de raționament. În primul rând, forma în care fierul este eliberat din ghețarii care se topesc contează enorm. Nu tot fierul este disponibil din punct de vedere biologic pentru fitoplancton. O mare parte din fierul din apa de topire glaciară este legată în forme minerale care nu pot fi ușor absorbite de microorganisme.
În al doilea rând, dinamica fizică a dispersiei apei de topire lucrează împotriva livrării concentrate de fier. Apa de topire glaciară tinde să se răspândească pe suprafața oceanului în panasuri diluate, distribuind fierul biodisponibil deja limitat pe zone vaste în loc să-l concentreze în cantități suficiente pentru a declanșa înfloriri mari.
În al treilea rând, și poate cel mai fundamental, există procese concurente care pot nega orice absorbție de carbon care are loc. Temperaturi mai calde ale oceanului pot crește rata de descompunere a materiei organice înainte ca aceasta să se scufunde la adâncime, eliberând carbonul absorbit înapoi în coloana de apă și în cele din urmă în atmosferă.
Implicații pentru modelele climatice
Slăbirea teoriei fertilizării cu fier are implicații directe pentru modelarea climatică. Unele proiecții au inclus fertilizarea cu fier ca un feedback negativ care ar tempera parțial încălzirea în scenariile cu emisii ridicate. Dacă acest feedback este mai slab decât s-a presupus, atunci anumite proiecții climatice ar putea subestima rata și magnitudinea viitoarei încălziri.
Aceasta nu este prima dată când o sursă naturală de carbon propusă s-a dovedit mai puțin eficientă decât s-a sperat. Absorbția de carbon din păduri s-a dovedit și ea mai limitată decât sugerau estimările inițiale, iar acidificarea oceanelor reduce capacitatea apelor de suprafață de a absorbi CO2 direct.
Imaginea de ansamblu
Cercetarea nu înseamnă că fertilizarea cu fier nu joacă niciun rol în dinamica carbonului oceanic — joacă în mod clar un anumit rol în ciclurile biogeochimice naturale. Dar sugerează că numărarea pe topirea accelerată a ghețarilor pentru a oferi un beneficiu climatic este greșită. Efectul net al pierderii ghețarilor rămâne copleșitor de negativ: creșterea nivelului mării, perturbarea circulației oceanice și pierderea albedoului calotei de gheață care accelerează și mai mult încălzirea.
