Havens upptag av koldioxid

Hittills har haven tagit upp ungefär en fjärdedel av de mänskliga koldioxidutsläppen. Havens upptag av koldioxid har nästan fördubblats sedan 1980-talet, vilket har bidragit till att hålla nere koncentrationen i atmosfären.

Sedan 1800-talets mitt har de mänskliga utsläppen av koldioxid lett till att halterna av koldioxid i atmosfären ökat från 280 ppm (miljondelar) till 410 ppm. Parallellt med detta har jordens medeltemperatur ökat med drygt en grad.

Koldioxid är en av de viktigaste och en stor del av den globala uppvärmningen kan förklaras av de ökade halterna av koldioxid i atmosfären. Andelen av de mänskliga utsläppen som tas upp av havet beror på en mängd olika faktorer. Ökande temperaturer leder till en minskad förmåga hos vattnet att ta upp koldioxid. Likaså leder upptaget till minskad buffertkapacitet som i sin tur negativt påverkar havets koldioxidupptag.

Den biologiska produktionen av växtplankton i ytvattnet tar upp koldioxid och binder den i organiskt material. Detta organiska material sjunker sedan långsamt genom vattenpelaren där det så småningom bryts ner och åter blir till koldioxid. Detta leder till att djuphavet har högre koncentrationer av koldioxid än ytvattnet.

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.

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

Havets upptag av koldioxid är en komplicerad process som beror på skillnaden i koldioxidtryck mellan havsytan och atmosfären och även vindstyrkan. Koldioxidtrycket i ytan beror i sin tur på sammansättningen av syror och baser i vattnet samt vattnets temperatur och salthalt.

Koncentrationen av koldioxid i vattenytan är hög runt ekvatorn 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.

Misslyckade försök att påverka upptaget

Havens upptag av koldioxid leder till haven blir surare. Denna försurande effekt kallas ibland för “det andra koldioxidproblemet” eftersom den inte är direkt relaterad till ökande temperatur utan är en kemisk effekt av att mer koldioxid finns löst i vattnet. Havsförsurningen leder till problem för de organismer som bygger skaldelar av kalk vilket i sin tur har en negativ effekt på andra delar av ekosystemet.

Många olika förslag har lagts fram för att på konstgjord väg försöka öka havens upptag av koldioxid. Bland annat har man studerat effekten av att gödsla områden där den biologiska produktionen begränsas av tillgången på järn. Denna järngödsling skulle kunna stimulera biologisk produktion och därmed öka transporten av koldioxid från ytan till djuphavet. Det har dock visat sig att detta skulle kunna leda till produktion av metan, syrefria bottnar samt ha svåröverskådliga effekter på ekosystemen.Det finns också försök att pumpa ner koldioxid i djuphaven, inte heller det har varit speciellt framgångsrikt, eftersom kemiska reaktioner på havsbottnarna kan leda till giftig kolsyra bildas och att havsbottnarna dör.

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.