Analyse der Verzögerung in CO2-Flüssen zwischen Luft und Meer
Ozeane und Wälder sind die wichtigsten Kohlenstoffsenken der Erde. Es besteht ein lückenhaftes Verständnis der Mechanismen, mit denen Ozeane Kohlenstoff adsorbieren und umverteilen. Das NOCES-Projekt, das vom Labor für Klima- und Umweltforschung LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et l'Environnement) des französischen Kommissariats für Atomenergie CEA (Commissariat à l'Énergie Atomique) geleitet wird, bemühte sich um die Erweiterung unseres Wissens zum Kohlendioxidaustausch zwischen den Ozeanen und der Atmosphäre. LSCE setzte im Laufe des Projekts fortschrittliche Signalverarbeitungsmethoden ein, um Verzögerungen im Kohlendioxidfluss (CO2) von der Atmosphäre in das Meer aufzudecken. Neben Messungen des aufgelösten Kohlendioxids im Meerwasser wurde insbesondere eine Multi-channel Singular Spectrum Analyse (MSSA) auf simulierte CO2-Flüsse zwischen Atmosphäre und Ozean angewendet. Vorteil von MSSA ist die Fähigkeit, Signale sowohl zeitlich als auch räumlich für komplexe Datensätze aufzulösen. Das LSCE isolierte große Verzögerungen von einem und drei Jahren. Für die Interpretation der Ergebnisse wurden auch vorangegangene Untersuchungen der Ozeandynamik herangezogen. Der einjährige Spitzenwert entspricht dem zeitlichen Rahmen, in dem das CO2 in der gemischten Schicht des Ozeans ein Gleichgewicht zur Atmosphäre herstellt. Umgekehrt entsteht das Dreijahres-Signal aus den Verzögerungen bei der lateralen Advektion von Kohlenstoff in verschiedenen Regionen des Ozeans. Das LSCE fand auch heraus, dass Aufströmung, Nährstoffanomalien sowie andere physikalische, chemische und biologische Merkmale eine wichtige Rolle spielen können. Das LSCE und seine NOCES-Partner planen weitere Untersuchungen, um ihr Wissen über diese Mechanismen zu erweitern, ebenso darüber, wie diese die Schwankungen der Kohlenstoffabsorptionsfähigkeit von Jahr zu Jahr beeinflussen und damit das globale Klimasystem regulieren.