kmiainfo: Could the oceans save the Earth from the next climate warming? Could the oceans save the Earth from the next climate warming?

Could the oceans save the Earth from the next climate warming?

هل يمكن للمحيطات أن تنقذ الأرض من ارتفاع درجة حرارة المناخ المقبل؟  يقوم البشر بإخراج الكربون من الأرض عن طريق حرق الوقود الأحفوري المترسب منذ ملايين السنين، وصعوده إلى الغلاف الجوي كثاني أكسيد الكربون. في المقابل فإن المعدل الحالي لتكوين الوقود الأحفوري الجديد منخفض للغاية. وتتمثل الآلية الجيولوجية البديلة، طويلة المدى، لتخزين الكربون اليوم في تكوين الأصداف البحرية التي يتم الحفاظ عليها كترسبات في قاع المحيط.  صحيح أننا نفكر في الأشجار والتربة على أنها مصارف الكربون الطبيعية، لكن المحيطات بها مخزون أكبر بكثير من الكربون وأكثر فاعلية في تخزين الكربون بشكل دائم.  في بحث جديد نُشر في دورية "باليوأوشنوغرافي آند باليوكلايمتولوجي" (Paleoceanography and Paleoclimatology) في 26 يناير/كانون الثاني الماضي، قام الباحثون بالتحقيق في المعدل طويل المدى لإزالة الكربون بشكل دائم عن طريق تكون "الأصداف" من العوالق في المحيط بالقرب من نيوزيلندا.  ويظهر البحث أن الصدف البحري قد سحب كمية الكربون التي تعادل تقريبا الانبعاثات الإقليمية لثاني أكسيد الكربون، كما توصل البحث أيضا إلى أن عملية سحب الكربون من خلال تكون الصدف كانت أعلى أثناء ارتفاع درجة حرارة المناخ، وذلك خلال الفترات الماضية من تاريخ الأرض.  قارة زيلانديا المغمورة في المحيط يعد هذا المشروع جزءا من البرنامج الدولي لاكتشاف المحيطات (International Ocean Discovery Program/ IODP)، حيث قامت البعثة 371 بالتنقيب في قاع البحر بقارة "زيلانديا" (Zealandia) للتحقيق في كيفية تشكل القارة ولتحليل التغيرات البيئية القديمة المسجلة في رواسبها.  وتوصل الباحثون إلى أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن حرق الوقود الأحفوري تضيف حوالي 45 مليون طن سنويا إلى القارة المغمورة في المحيط الهادي، وهو ما يمثل 0.12% من الإجمالي العالمي.  وقارة زيلانديا أو زيلانديا الجديدة هي أكبر قارة حاليا مغمورة في المحيط الهادي بعد انفصالها عن أستراليا قبل 60 مليون سنة، وانفصالها عن القارة القطبية الجنوبية قبل 130 مليون سنة. وتبلغ مساحتها ضعف مساحة الهند، ويقع معظمها على عمق يزيد على ألف متر في جنوب غرب المحيط الهادي. وتشمل جزر نيوزيلندا وكاليدونيا الجديدة.  البعثة قامت بالتنقيب في قاع المحيط بقارة زيلانديا وتحليل التغيرات البيئية في رواسبها (جي إن إس ساينس) كيف يسحب الكربون إلى قاع المحيط؟ في جميع المحيطات، يتم عادة تناول الكربون العضوي الموجود على شكل نباتات وطحالب وحيوانات ميتة، من قبل الكائنات الأخرى وخاصة البكتيريا. ومعظم هذه الكائنات صغيرة جدا، حجمها أقل من 1 مليمتر، وتظل غير مرئية، ولكن عندما تموت وتغرق، فإنها تنقل الكربون إلى أعماق المحيط. ويمكن أن تتراكم أصدافها في قاع البحر لتكوين رواسب ضخمة من الطباشير والحجر الجيري.   بالنسبة لرواسب الأسماك التي تم حفرها في هذه الدراسة فقد بلغت مئات الأمتار، إذ تشكلت هذه الرواسب خلال الفترات التي كان المناخ فيها أكثر دفئا، وهذا يشبه إلى حد ما العقود والقرون المقبلة التي يتوقع العلماء أن ترتفع فيها درجة حرارة المناخ.  وعلى مدى المليون سنة الماضية، بلغ متوسط معدل تراكم الصدف، الذي يتكون من كربونات الكالسيوم، ويقوم بحبس كميات كبيرة من الكربون، حوالي 20 طنا لكل كيلومتر مربع في السنة.  وتبلغ المساحة الإجمالية لقارة زيلانديا حوالي 6 ملايين كيلومتر مربع، لذلك كان متوسط معدل تخزين كربونات الكالسيوم حوالي 120 مليون طن سنويا، وهو ما يعادل 53 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويا. وهذا هو تقريبا نفس الانبعاثات من حرق الوقود الأحفوري في القارة اليوم.  المناخ الأكثر دفئا منذ حوالي 4-8 ملايين سنة، كان المناخ أكثر دفئا، وكانت مستويات ثاني أكسيد الكربون مماثلة أو حتى أعلى مما هي عليه اليوم، وكان المحيط أكثر حمضية. ومع ذلك، وجد العلماء أن متوسط معدل تراكم الأصداف البحرية في زيلانديا كان أكثر من ضعف معدل التراكم في آخر مليون سنة.  المناخات الأكثر دفئا خلال هذه الفترة كانت تحتوي على محيطات أنتجت المزيد من الأصداف البحرية، لكن هذه البيانات تعكس متوسط معدلات التراكم على نطاقات زمنية تبلغ مليون سنة. وبالتالي فإن الآلية التي تنتج بها هذه المحيطات مزيدا من الأصداف أثناء ارتفاع درجة حرارة المناخ لا تزال موضوعا مستمرا للبحث.  ووفقا للتقرير المنشور في موقع "ذا كونفرسيشن" (The Conversation)، فإن هذا المشروع يسلط الضوء على الدور المهم الذي يلعبه المحيط، ولا سيما الحياة المجهرية داخله، في استعادة التوازن لكوكبنا في نهاية المطاف.  ويرجع ذلك إلى أن المعدل الذي تسحب به العوالق الميتة الكربون إلى أعماق المحيطات وتخزنه الأصداف الصغيرة بشكل دائم في قاع البحر يمثل نسبة كبيرة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية.  ويكشف هذا العمل أيضا أن المحيط الذي سترتفع درجة حرارته لا محالة، قد ينتج المزيد من أصداف كربونات الكالسيوم مقارنة بالمحيطات في الوقت الحالي، على الرغم من أن تحمض المحيط سيحدث بشكل شبه مؤكد كذلك.  ووفقا للباحثين فإن مدى السرعة التي قد يتغير بها عزل الكربون الطبيعي في المحيط لا يزال غير مؤكد إلى حد كبير. ولكي نعرف ذلك نحن بحاجة إلى عدة قرون أخرى قبل أن نصل إلى حالة محيطية مماثلة لتلك التي كانت موجودة قبل 4-8 ملايين سنة.     Could the oceans save the Earth from the next climate warming?  Humans get carbon out of the earth by burning fossil fuels deposited millions of years ago, and bringing it up to the atmosphere as carbon dioxide. In contrast, the current rate of formation of new fossil fuels is very low. An alternative, long-term geological mechanism for carbon storage today is the formation of seashells, which are preserved as sediments on the ocean floor.  It is true that we think of trees and soil as natural carbon sinks, but the oceans have much larger stores of carbon and are much more efficient at storing carbon permanently.  In new research published Jan. 26 in Paleoceanography and Paleoclimatology, researchers investigate the long-term rate of permanent carbon removal by the formation of "shells" of plankton in the ocean near New Zealand.  The research shows that seashells have withdrawn the amount of carbon that is approximately equivalent to the regional emissions of carbon dioxide, and the research also found that the process of carbon withdrawal through seashell formation was higher during the warming of the climate, during the past periods of the Earth's history.  Zealandia submerged in the ocean This project is part of the International Ocean Discovery Program/IODP, where Expedition 371 drilled the sea floor of Zealandia to investigate how the continent formed and to analyze ancient environmental changes recorded in its sediments.  The researchers found that carbon dioxide emissions from burning fossil fuels add about 45 million tons annually to the submerged continent in the Pacific Ocean, which represents 0.12% of the global total.  The continent of Zealandia or New Zealand is the largest continent currently submerged in the Pacific Ocean after its separation from Australia 60 million years ago, and its separation from Antarctica 130 million years ago. Its area is twice the size of India, and most of it is located at a depth of more than 1,000 meters in the southwest Pacific Ocean. It includes the islands of New Zealand and New Caledonia.  The expedition excavated the ocean floor of the continent of Zealandia and analyzed the environmental changes in its sediments (GNS Science) How is carbon pulled to the ocean floor? In all oceans, organic carbon in the form of dead plants, algae and animals is usually taken up by other organisms, especially bacteria. Most of these organisms are very small, less than 1 millimeter in size, and remain invisible, but when they die and sink, they transport carbon to the depths of the ocean. Their shells can accumulate on the sea floor to form huge deposits of chalk and limestone.  As for the fish deposits that were excavated in this study, they reached hundreds of meters. These deposits were formed during periods when the climate was warmer, and this is somewhat similar to the coming decades and centuries in which scientists expect the climate to rise.  Over the past million years, the average rate of accumulation of shells, which are calcium carbonate and sequester large amounts of carbon, has averaged about 20 tons per square kilometer per year.  The total area of ​​Zealandia is about 6 million square kilometers, so the average storage rate of calcium carbonate was about 120 million tons per year, which is equivalent to 53 million tons of carbon dioxide per year. This is roughly the same as emissions from burning fossil fuels on the continent today.  Warmer climate About 4-8 million years ago, the climate was much warmer, carbon dioxide levels were similar or even higher than they are today, and the ocean was more acidic. However, the scientists found that the average rate of seashell accumulation in Zealandia was more than twice the rate of accumulation in the last million years.  Warmer climates during this period had oceans that produced more seashells, but these data reflect average rates of accumulation over time scales of one million years. Thus, the mechanism by which these oceans produce more shells as the climate warms remains an ongoing topic of research.  According to the report published in The Conversation, this project highlights the important role that the ocean, and in particular the microscopic life within it, plays in the eventual restoration of balance to our planet.  This is because the rate at which dead plankton draw carbon to the deep ocean and the tiny shells permanently store it on the sea floor accounts for a large proportion of human carbon dioxide emissions.  This work also reveals that an ocean that will inevitably warm may produce more calcium carbonate shells than the oceans currently do, although ocean acidification will almost certainly occur as well.  According to the researchers, how quickly the ocean's natural carbon sequestration may change remains highly uncertain. To know this, we need several more centuries before we reach an oceanic state similar to that which existed 4-8 million years ago.

Could the oceans save the Earth from the next climate warming?


Humans get carbon out of the earth by burning fossil fuels deposited millions of years ago, and bringing it up to the atmosphere as carbon dioxide. In contrast, the current rate of formation of new fossil fuels is very low. An alternative, long-term geological mechanism for carbon storage today is the formation of seashells, which are preserved as sediments on the ocean floor.

It is true that we think of trees and soil as natural carbon sinks, but the oceans have much larger stores of carbon and are much more efficient at storing carbon permanently.

In new research published Jan. 26 in Paleoceanography and Paleoclimatology, researchers investigate the long-term rate of permanent carbon removal by the formation of "shells" of plankton in the ocean near New Zealand.

The research shows that seashells have withdrawn the amount of carbon that is approximately equivalent to the regional emissions of carbon dioxide, and the research also found that the process of carbon withdrawal through seashell formation was higher during the warming of the climate, during the past periods of the Earth's history.

Zealandia submerged in the ocean
This project is part of the International Ocean Discovery Program/IODP, where Expedition 371 drilled the sea floor of Zealandia to investigate how the continent formed and to analyze ancient environmental changes recorded in its sediments.

The researchers found that carbon dioxide emissions from burning fossil fuels add about 45 million tons annually to the submerged continent in the Pacific Ocean, which represents 0.12% of the global total.

The continent of Zealandia or New Zealand is the largest continent currently submerged in the Pacific Ocean after its separation from Australia 60 million years ago, and its separation from Antarctica 130 million years ago. Its area is twice the size of India, and most of it is located at a depth of more than 1,000 meters in the southwest Pacific Ocean. It includes the islands of New Zealand and New Caledonia.

How is carbon pulled to the ocean floor?
In all oceans, organic carbon in the form of dead plants, algae and animals is usually taken up by other organisms, especially bacteria. Most of these organisms are very small, less than 1 millimeter in size, and remain invisible, but when they die and sink, they transport carbon to the depths of the ocean. Their shells can accumulate on the sea floor to form huge deposits of chalk and limestone.

As for the fish deposits that were excavated in this study, they reached hundreds of meters. These deposits were formed during periods when the climate was warmer, and this is somewhat similar to the coming decades and centuries in which scientists expect the climate to rise.

Over the past million years, the average rate of accumulation of shells, which are calcium carbonate and sequester large amounts of carbon, has averaged about 20 tons per square kilometer per year.

The total area of ​​Zealandia is about 6 million square kilometers, so the average storage rate of calcium carbonate was about 120 million tons per year, which is equivalent to 53 million tons of carbon dioxide per year. This is roughly the same as emissions from burning fossil fuels on the continent today.

Warmer climate
About 4-8 million years ago, the climate was much warmer, carbon dioxide levels were similar or even higher than they are today, and the ocean was more acidic. However, the scientists found that the average rate of seashell accumulation in Zealandia was more than twice the rate of accumulation in the last million years.

Warmer climates during this period had oceans that produced more seashells, but these data reflect average rates of accumulation over time scales of one million years. Thus, the mechanism by which these oceans produce more shells as the climate warms remains an ongoing topic of research.

According to the report published in The Conversation, this project highlights the important role that the ocean, and in particular the microscopic life within it, plays in the eventual restoration of balance to our planet.

This is because the rate at which dead plankton draw carbon to the deep ocean and the tiny shells permanently store it on the sea floor accounts for a large proportion of human carbon dioxide emissions.

This work also reveals that an ocean that will inevitably warm may produce more calcium carbonate shells than the oceans currently do, although ocean acidification will almost certainly occur as well.

According to the researchers, how quickly the ocean's natural carbon sequestration may change remains highly uncertain. To know this, we need several more centuries before we reach an oceanic state similar to that which existed 4-8 million years ago.

Post a Comment

Previous Post Next Post