Klimatfakta.info

2023-05-03

Hav

Innehåll: Jordens vatten | Havsvågor | Upptag och utsläpp av CO2 | Biologiska kolpumpen | Källor |
En stor del (25-50%) av CO2 som släpps ut upptas av havet. Kommer det förändras när mängden CO2 i atmosfären ökar?

alt-text Världshaven utgör 70% av jordens yta

Jordens vatten

Haven täcker 70 procent av jordens yta och består av omkring 1,368 miljarder kubikkilometer vatten. Medeldjupet i haven är omkring 3729 meter. Omkring 90% av haven utgörs av djuphav. Salthalten är 3,5%.

I oceanerna/haven finns 96,54% av allt vatten. I glaciärer, permanent snö finns 1,74% av vattnet. Dessutom finns färskt grundvatten 0,76% och grundvatten med salt 0,92%.

Till detta kommer vatten bundet i permafrost 0,02%, i sjöar 0,013%, i atmosfären 0,001%, träskmarker 0,0009% och i floder 0,0002%.[1]

Temperaturen i de ytliga havslagren varierar på olika breddgrader. I tropiska vatten ligger temperaturen i ytlagren vid 27-28 °C. Nära polerna är temperaturen nära fryspunkten sommar som vinter.[2]

I djuphavet är dock variationerna små. Under 1000 meter är temperaturen omkring 4 °C men i polartrakterna ligger bottentemperaturen mycket nära fryspunkten.

Havsvågor

Havsvågor fortplantar sig längs med havsytan. Inget vatten "följer" vågorna utan vågorna transporterar energi som frigörs när vågor når land. Vinden skapar vågor. Trycket och friktionen ger energi till vågorna. Gravitationen motverkar vågrörelserna.

Havsströmmar bildas på ytan av vinden. Corioliseffekten [3] [4] gör att strömmarna drivs medurs på norra halvklotet och moturs på södra halvklotet.

På djupet drivs strömmar av densitetsskillnaden mellan olika havsregioner.

Upptag och utsläpp av CO2

Haven har tagit upp en tredjedel av de mänskliga utsläppen av koldioxid. Upptag har nästan fördubblats sedan 1980-talet, vilket har minskat koncentrationen i atmosfären.

Upptaget av CO2 styrs bl.a. av havets temperatur, salthalt och kemiska sammansättning, vind och strömmar, mängden växtplankton, skillnaden i mängden CO2 i luften resp vattenytan och koldioxidens spridning.

Dessa faktorer har samverkat till att havets relativa upptag av koldioxidutsläpp inte har förändrats nämnvärt under de senaste decennierna.

Havet upptar koldioxid mellan 0 och 30 breddgrader nord och syd. Atmosfären upptar koldioxid från havet mellan 40 och 50 breddgraden.

och lägre närmare polerna. Det betyder att haven avger koldioxid till atmosfären runt ekvatorn (mellan 20ºS och 20ºN) och tar upp koldioxid från atmosfären på större avstånd från ekvatorn.

Områden vid 35º-50ºS och 35º-50ºN, där det blåser mycket, är effektiva på att ta upp koldioxid. Särskilt mycket av atmosfärens koldioxid tas upp i kalla vatten i norra Atlanten där det transporteras ner till större djup av den djupvattenbildning som sker där. [5]

Koldioxiden lämnar kretsloppet

Ökande temperaturer leder också till förändringar i havets cirkulation. En minskad transport av djupvatten upp till ytan har lett till att mindre koldioxid har transporterats från djuphavet till ytvattnet. Detta har i sin tur medfört ett ökat upptag av koldioxid från atmosfären.

När koldioxiden bundits till organiskt material i havsytan sjunker det till botten. Efterhand täcks det av sediment som begränsar syretillgången. Bakterier som äter kolet kan inte utsöndra kolet, utan det omvandlas till kolsyra, som därefter blir till vätekarbonat, och till sist karbonatjoner som kan falla ut som kalciumkarbonat. Därmed försvinner det ur kretsloppet. [6] [7]

Världshaven en stor reservoar för kol, här finns ungefär 50 gånger mer kol lagrat än i atmosfären, och dessutom kan haven ta upp mycket mer koldioxid än atmosfären. Därför är det sannolikt att haven kommer ta upp 80-90 procent av de mänskliga utsläppen av koldioxid över en tidsskala på tiotusentals år. [8]

Biologiska kolpumpen

Forskare har visat att häften av den koldioxid som vi släpper ut stannar inte i atmosfären utan tas upp av havet och vegetationen på land. Det framgår av databasen Surface Ocean Carbon Atlas - SOCAT med mätningar av ytnära koldioxid. Norska forskare anger att upptaget är 25% (se nedan). [9]

Södra oceanen är verkligen en betydande kolsänka - absorberar en stor mängd av överskottet av koldioxid som släpps ut i atmosfären - enligt en ny studie. Det visar sig att södra oceanen tar upp betydligt mer kol på sommaren än det förlorar under vintern, och absorberar hela 2 miljarder ton CO2 under ett år. På sommaren spelar blomningar av fotosyntetiska alger, eller växtplankton, en nyckelroll för att driva upp CO2-upptaget i havet. [10]

Den biologiska kolpumpen (BCP) omfattar processer som bestämmer koltillförsel, konsumtion och lagring i haven genom sjunkande fysioplankton, oceaniska växter och djur. Det blir alltmer uppenbart att små förändringar i effektiviteten hos BCP avsevärt kan förändra havets kolbindning och därmed atmosfärens CO2 och klimatet.

Modeller, inklusive de som används av FN:s IPCC, bedömer oftast POC-flödet (partikelformigt organiskt kol) på ett fast referensdjup. Extrapoleringen av dessa flöden till andra djup, som definierar BCP-effektiviteten, utförs ofta med hjälp av ett idealiserat och empiriskt baserat förhållande mellan flöde och djup, ofta kallad "Martin-kurvan".

Forskare har använt en ny sammanställning av POC-flöden som visar mycket olika BCP-effektivitet om flödena bedöms vid ett fast referensdjup eller om hänsyn tas till solens belysning. Denna justering ändrar regionala bedömningar av BCP-effektivitet såväl som globala koldioxidbudgetar och tolkningen av tidigare BCP-studier.

Södra oceanen spelar en viktig roll i den globala kolcykeln och är ansvarig för nästan hälften av den årliga överföringen av kol från ytvatten ned i havet. [11] [12]

Norska debatten

Tidningen Geoforskning[13] har en debatt om CO2-upptaget.

Professor emeritus i geologi, Universitetet i Stavanger Per Arne Björkum skriver bl.a.

IPCC anser att havet kommer att uppta mindre CO2 i framtiden då den kemiska processen förändras. Det stämmer inte enligt en norska forskare.

Hittills har havet tagit upp cirka 25 % av den CO2-gas som tillförts luften genom att förbränna fossila energikällor. Som jämförelse stod EU 2020 för 7 % av de globala utsläppen.

Havets upptag av CO2 tycks hittills följa Henrys lag, utan att detta nämns av IPCC i deras senaste huvudrapport AR6.

Henrys lag säger att upptaget av en gas i vatten utan att reagera med vattnet ökar i proportion till andelen gas i luften. IPCC antar dock att det relativa upptaget av CO2 kommer att minska under loppet av detta sekel.

IPCC bygger sin förutsägelse på en teori som lanserades 1967 av oceanografen Roger Revelle (1909-1991). Den var tänkt att beskriva hur havets karbonatkemi hjälper till att minska CO2-upptaget från luften.

Teorin om minskat upptag av CO2 bygger på att havet blir surare (mindre alkaliska) för att karbonatmineraler i havet löses upp då kommer havet att tillföras karbonatjon CO32- och vätekarbonat (HCO3-) "underifrån" vilket kommer att trycka ut en del av CO2-gasen ur havet.

Det antagandet ifrågasätts dock av kemister som arbetade med ämnet på 1970-talet (då var klimatforskarna oroliga för att vi var på full fart in i en ny istid). I en av artiklarna kom man fram till att upptaget av CO2 följer Henrys lag upp till 1 200 ppm (miljondelar, 3 gånger nuvarande nivå) - varpå upptaget avtar relativt sett. [14]

Andra inlägg:

Surface Ocean Carbon Atlas - SOCAT

Surface Ocean CO2 Atlas (SOCAT) är fCO2-observationer (fugacity[15] of carbondioxide) gjorda av forskare av kol i haven.

SOCAT-data är allmänt tillgänglig, upptäckbar och citerbar. SOCAT möjliggör kvantifiering av havets kolsänka och havets försurning och utvärdering av havets biogeokemiska modeller.

Källor

Kommentar:

Sänd ett mail till hibratt@gmail.com med dina synpunkter på artikeln och Klimatfakta.info. Kanske har du förslag på ändring eller tillägg? Eller på en ny artikel?

Mer att läsa


Atmosfären
GISS NASA (2022-03-20)
Judith Curry (2023-03-27)
Kolcykeln (2022-03-24)
Ozon (2023-01-13)
Vattenånga (2023-05-03)

CO2
Koldioxid under jordens historia (2023-04-25)
Koldioxiden i atmosfären fortsätter att öka (2023-06-18)

Hav
Climate4you: Oktober 2022 (2022-11-19)
Försurning (2022-11-15)
Golfströmmen (2023-08-05)
Havsströmmar. (2023-09-06)
Klimatförändring (2023-08-05)
Kolcykeln (2022-03-24)

Koldioxid
Climate4you: Oktober 2022 (2022-11-19)
CO2Science (2023-04-03)
Fotosyntes (2021-05-30)
Grönt stål (2022-12-25)
Iskärnor (2023-01-27)
Klimatekonomi (2023-01-26)
Klimatförändringsindikatorer: Climate Forcing (2023-01-16)
Klimatmodellerna överskattar koldioxidens påverkan (2008-06-16)
Klimatskatter (2021-11-21)
Koldioxid (2023-03-03)
Koldioxid från torvmark (2021-06-06)
Koldioxid under jordens historia (2023-04-25)
Koldioxiden i atmosfären fortsätter att öka (2023-06-18)
Koldioxidlagring - CCS (2021-11-22)
Lagring av koldioxid (2022-06-15)
Mätning av växthusgaser (2022-11-09)
Nobelpris 2021 för klimatupptäckter (2021-10-05)
Svårt att datera kolutsläpp (2022-07-28)
The Great Global Warming Swindle (2022-08-03)
Växthuseffekten (2023-05-03)
Växthusgaser (2023-01-09)

Klimatfakta.info
Adm: Hans Iwan Bratt, hibratt@gmail.se