Заживление озоновой дыры помогает Южному океану поглощать углерод

Новые исследования показывают, что негативное воздействие озоновой дыры на поглощение углерода Южным океаном обратимо, но только в случае быстрого сокращения выбросов парниковых газов.

Исследование, проведенное под руководством Университета Восточной Англии (UEA), показало, что по мере заживления озоновой дыры ее влияние на поглощение углерода в Южном океане будет уменьшаться, в то время как влияние выбросов парниковых газов (ПГ) будет расти.

По отношению к своей площади Южный океан поглощает непропорционально большое количество углерода, что снижает радиационное воздействие углерода в атмосфере и существенно смягчает антропогенное изменение климата. Поэтому важно знать, сколько углерода он поглотит и что контролирует это поглощение углерода.

Ученые из UEA и Национального центра атмосферных наук (NCAS) в Великобритании изучили относительную роль озона и выбросов парниковых газов в регулировании циркуляции Южного океана вокруг Антарктиды, сосредоточившись на том, как это повлияет на поглощение углерода.

Их интересовало, как количество атмосферного углерода, поглощаемого Южным океаном, изменилось в 20 веке и как оно изменится в 21 веке. Их выводы опубликованы в журнале Science Advances.

«Интересным и обнадеживающим моментом этой работы является то, что последствия антропогенного повреждения озонового слоя для ветров, циркуляции и поглощения углерода Южным океаном обратимы, но только при более низком сценарии выбросов парниковых газов», - отметила ведущий автор исследования Тереза Ярникова из Университета Восточной Англии.

Южный океан поглощает много атмосферного углерода из-за своей уникальной циркуляции и свойств. Ветры усилились в последние десятилетия из-за потери стратосферного озона, что привело к снижению поглощения углерода.

Однако исследование показывает, что по мере восстановления озоновой дыры это явление может повернуть вспять. В то же время увеличение выбросов парниковых газов может также привести к более сильным ветрам, поэтому то, как циркуляция Южного океана будет вести себя в будущем, и, следовательно, сколько углерода поглотит этот океан, остается неопределенным.

«Мы обнаружили, что за последние десятилетия истощение озонового слоя привело к относительному сокращению поглощения углерода в целом из-за тенденции более сильных ветров переносить воду с высоким содержанием углерода из глубины на поверхность океана, делая ее менее пригодной для поглощения атмосферного углерода», - сказала Ярникова. «В будущем это не будет иметь места: в будущем влияние озона на ветры, а следовательно, и на Южный океан, уменьшится, и ему на смену придет растущее влияние выбросов парниковых газов, которые также приведут к сильным ветрам».

Исследование также показывает, что в будущем изменения в циркуляции океана будут оказывать меньшее влияние на поглощение углерода, чем в прошлом, из-за меняющегося распределения углерода между поверхностью и глубиной океана.

Команда использовала модель системы Земля (UKESM1) для моделирования трех наборов условий озона для периода 1950–2100 годов: мир, в котором озоновая дыра так и не образовалась; реалистичный мир, в котором озоновая дыра образовалась, но начала восстанавливаться после принятия Монреальского протокола 1987 года, запрещающего вещества, разрушающие озоновый слой; и мир, в котором озоновая дыра сохранялась на уровне 1987 года на протяжении всего XXI века.

Они также смоделировали два будущих сценария выбросов парниковых газов: сценарий с низким уровнем выбросов и сценарий с высоким уровнем выбросов, а затем рассчитали, как основные физические характеристики океана изменятся за 150 моделируемых лет, а также как изменится количество углерода, поглощаемого океаном, в ответ на эти физические изменения.