Var Olmayabilecek Bir İklim Umut Işığı
Onlarca yıldır, iklim bilimcileri Güney Okyanusu hakkında temkinli bir iyimser teoriye sarıldılar: küresel sıcaklıklar yükseldikçe ve Antarktika buzulları eridikçe, buzun içinde hapsolmuş demir çevre sulara salınacak ve mikroskobik alglerin büyük çiçeklenmelerini gübreleyecekti. Bu fitoplanktonlar daha sonra büyüdükçe atmosferden karbondioksit emerek, sera gazı emisyonlarının ısınma etkilerini kısmen dengeleyebilecek doğal bir negatif geri bildirim döngüsü oluşturacaktı. İklim değişikliğinin kasvetli hesabında, doğanın sağlayabileceği birkaç kendi kendini düzelten mekanizmadan biriydi.
Yeni araştırmalar şimdi bu rahatlatıcı anlatıyı sorguluyor. Güney Okyanusu'nu inceleyen bilim insanları, demir gübreleme teorisiyle ilgili önemli sorunlar buldular ve sürecin daha önce varsayıldığından çok daha az etkili bir karbon yutağı olduğunu öne sürdüler. Bulgular, uzun vadeli ısınma tahminlerinde demir gübrelemeyi hafifletici bir faktör olarak dahil eden iklim modelleri için önemli sonuçlar doğurabilir.
Teori Nasıl Çalışacaktı
Demir gübreleme hipotezi, iyi bilinen bir gözleme dayanmaktadır: Güney Okyanusu'nun geniş alanları, bilim insanlarının "yüksek besin, düşük klorofil" bölgeleri olarak adlandırdığı yerlerdir. Bu sular, fitoplankton büyümesi için gerekli bol miktarda azot, fosfor ve diğer besinleri içerir, ancak alg popülasyonları şaşırtıcı derecede küçük kalır. Araştırmacılar, sınırlayıcı faktörün demir olduğunu belirledi - fitoplanktonların eser miktarda ihtiyaç duyduğu ancak kıta toz kaynaklarından uzak bu uzak okyanus sularında kıt olan bir mikro besin.
Antarktika buzulları, oluşumları sırasında ana kayadan kazınan demir parçacıkları içerir. Buzullar buzdağlarını doğurdukça ve kenarlarında eridikçe, bu demir çevre okyanusa salınır. Teori, iklim değişikliği altında hızlanan erimenin Güney Okyanusu'na artan miktarda demir sağlayacağını, fotosentez yoluyla atmosferik CO2'yi çekecek daha büyük ve daha sık fitoplankton çiçeklenmelerini tetikleyeceğini tahmin ediyordu.
Fitoplanktonlar öldüğünde ve okyanus tabanına battığında, biyolojik pompa olarak bilinen bir süreçte emilen karbonu da yanlarında taşırlar. Karbon derin okyanusa ulaşırsa, yüzyıllar veya daha uzun süre etkili bir şekilde hapsedilebilir ve atmosferik karbon döngüsünden çıkarılabilir. En iyimser haliyle, teori bu sürecin insan karbon emisyonlarının anlamlı bir kısmını emebileceğini öne sürüyordu.
Teorinin Nerede Bozulduğu
Yeni araştırma, bu akıl yürütme zinciriyle ilgili çeşitli sorunları belirliyor. İlk olarak, demirin eriyen buzullardan salındığı form son derece önemlidir. Tüm demir fitoplanktonlar için biyolojik olarak mevcut değildir. Buzul eriyik suyundaki demirin çoğu, mikroorganizmalar tarafından kolayca emilmeyen mineral formlarda bağlıdır ve etkili gübreleme etkisini teorik tahminlerin çok altına düşürür.
İkincisi, eriyik suyunun dağılma fiziksel dinamikleri, konsantre demir dağıtımına karşı çalışır. Buzul eriyik suyu, seyreltik tüyler halinde okyanus yüzeyine yayılma eğilimindedir, zaten sınırlı biyolojik olarak kullanılabilir demiri büyük çiçeklenmeleri tetiklemek için yeterli miktarlarda yoğunlaştırmak yerine geniş alanlara dağıtır. Demir fitoplankton topluluklarına ulaştığında, konsantrasyonlar önemli bir büyüme uyarıcı etkiye sahip olamayacak kadar düşük olabilir.
Üçüncüsü ve belki de en temel olarak, meydana gelen karbon emilimini geçersiz kılabilecek rekabet eden süreçler vardır. Daha sıcak okyanus sıcaklıkları, organik maddenin derinliğe batmadan önce ayrışma hızını artırabilir, emilen karbonu tekrar su sütununa ve sonunda atmosfere salabilir. Buzulları eriten aynı ısınmanın neden olduğu okyanus dolaşımındaki değişiklikler de biyolojik pompanın verimliliğini azaltabilir.
İklim Modelleri İçin Sonuçlar
Demir gübreleme teorisinin zayıflaması, iklim modellemesi için doğrudan sonuçlar doğurmaktadır. Bazı tahminler, yüksek emisyon senaryolarında ısınmayı kısmen dengeleyecek negatif bir geri bildirim olarak demir gübrelemeyi içermiştir. Bu geri bildirim varsayıldığından daha zayıfsa - veya etkili bir şekilde ihmal edilebilir ise - o zaman belirli iklim tahminleri gelecekteki ısınmanın hızını ve büyüklüğünü hafife alıyor olabilir.
Bu, önerilen bir doğal karbon yatağının umulduğu kadar etkili olmadığının ilk örneği değil. Orman karbon emiliminin de başlangıçtaki tahminlerden daha sınırlı olduğu bulunmuştur ve okyanus asitlenmesi, yüzey sularının doğrudan CO2 emme kapasitesini azaltır. Isınma üzerindeki önerilen doğal bir frenin beklenenden daha zayıf olduğu her bulunduğunda, ısınmayı hedef eşiklerinde tutmak için kalan karbon bütçesi buna göre küçülür.
Daha Geniş Resim
Araştırma, demir gübrelemenin okyanus karbon dinamiklerinde sıfır rol oynadığı anlamına gelmez - doğal biyokimyasal döngülerde açıkça bir rol oynar. Ancak, iklim faydası sağlamak için hızlanan buzul erimesine güvenmenin yanlış olduğunu öne sürüyor. Buzul kaybının net etkisi ezici bir şekilde olumsuz kalır: yükselen deniz seviyeleri, bozulan okyanus dolaşımı, kutup sularının tatlı su ile seyreltilmesi ve daha fazla ısınmayı hızlandıran buz tabakası albedosunun kaybı.
Politika yapıcılar ve halk için çıkarım düşündürücüdür. İklim değişikliğinin darbesini yumuşatabilecek doğal geri bildirim mekanizmaları umulduğundan daha az güçlü görünüyor. Sera gazı emisyonlarını azaltma sorumluluğu tamamen insan elinde kalıyor ve bazı modellerin önerdiğinden daha az doğal güvenlik ağı var. Güney Okyanusu, tüm genişliğine rağmen, bizim adımıza atmosferi temizlemek için güvenilemez.
Bu makale Phys.org tarafından yapılan haberciliğe dayanmaktadır. Orijinal makaleyi okuyun.
