مطالعه جدید: اقیانوس‌ها در تنظیم دی‌اکسید کربن جوی نقش مهمی دارند

نتایج یک مطالعه جدید نشان می‌دهند که شکل و عمق بستر اقیانوس‌ها می‌توانند تا ۵۰ درصد تغییرات را در میزان کربنی که در اقیانوس‌ها ذخیره می‌شود، توضیح دهند. دانشمندان پیش از این، این تغییرات را به عواملی غیرقطعی نسبت می‌دادند که نمی‌توانستند به‌طور کامل از پس توضیح آن‌ها بربیایند.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس و دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا می‌گویند که این اولین باری است که نشان داده می‌شود شکل و عمق بستر اقیانوس نقشی بزرگ در ذخیره کربن و چرخه کربن دارند. آن‌ها نتایج تحقیق خود را در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر کرده‌اند.

حرکت کربن بین اتمسفر، اقیانوس‌ها و قاره‌ها، چرخه کربن نام دارد و یکی از بنیادی‌ترین فرایندهایی است که اقلیم زمین را تنظیم می‌کنند. برخی عوامل، مانند فوران‌های آتشفشانی و فعالیت انسان‌ها، دی‌اکسیدکربن وارد اتمسفر می‌کنند. عوامل دیگر، مانند جنگل‌ها و اقیانوس‌ها، این گاز را جذب می‌کنند. تعادل میان کربن آزادشده و کربن ذخیره‌شده باعث پایداری اقلیم زمین می‌شود.

چرخه کربن بلندمدت از بخش‌هایی فراوان با مقیاس‌های مختلف تشکیل شده است. یکی از این بخش‌ها «باتیمتری» یا «عمق‌سنجی» بستر اقیانوس‌ها است؛ یعنی عمق ومیانگین و شکل بستر. عواملی مانند موقعیت نسبی قاره‌ها و اقیانوس‌ها، سطح آب، و همچنین جریان‌های داخل گوشته زمین روی باتیمتری بستر تأثیرگذار هستند.

ارتباط عمق بستر با ذخیره کربن در اقیانوس‌ها

پژوهشگران باتیمتری بستر اقیانوس‌ها را در ۸۰ میلیون سال گذشته شبیه‌سازی و آن را وارد یک مدل کامپیوتری کردند تا ذخیره کربن در دریاها را بررسی کنند. نتایج نشان می‌داد که عمق و شکل بستر روی سه عامل قلیاییت اقیانوس، حالت اشباع کلسیت و عمق خنثی کربنات (عمقی که نرخ تولید کلسیم کربنات با نرخ حل آن برابر است) تأثیر می‌گذارد.

این سه عامل، در فهم چگونگی ذخیره کربن در بستر اقیانوس‌ها نقشی کلیدی دارند. تغییر عمق بستر اقیانوس در مکان‌هایی که عمق آب از ۶۰۰ متر کمتر است، و چگونگی توزیع بسترهایی که بیشتر از ۱۰۰۰ متر عمق دارند، روی این سه عامل تأثیرگذار هستند.

پژوهشگران همچنین دریافتند که در دوران زمین‌شناسی فعلی، دوره سِنوزوئیک یا نوزیستی، باتیمتری به‌تنهایی علت ۳۳ تا ۵۰ درصد تغییرات مشاهده‌شده در ذخیره کربن اقیانوس‌ها بوده است.

آن‌ها می‌گویند که معمولاً مدل‌های چرخه کربن عمق و شکل بستر اقیانوس‌ها را ثابت درنظر می‌گیرند، یا آن را به‌عنوان یک عامل ثانویه وارد مدل می‌کنند. این مدل‌ها به‌اشتباه تغییرات در ذخیره کربن را به عواملی غیرقطعی‌تر نسبت می‌دهند؛ مانند دی‌اکسیدکربن اتمسفر، دمای ستون آب و سیلیکات‌ها و کربنات‌هایی که از رودخانه‌ها وارد دریاها می‌شوند.

اما این پژوهش جدید نشان می‌دهد که شکل و عمق بستر اقیانوس‌ها احتمالاً مهم‌ترین عامل در تعیین میزان ذخیره کربن هستند. با توجه به این که ذخیره کربن یکی از راه‌های مقابله با تغییر اقلیم به‌شمار می‌رود، این یافته‌ها اهمیت بالایی دارند. همچنین از آن‌ها می‌توان برای یافتن سیاره‌های قابل‌سکونت در کیهان استفاده کرد.