Projektbeschreibung
Innovative Vorhersagen zur Quantifizierung der Ozeansenke
Der Ozean nimmt gut ein Viertel aller CO2-Emissionen aus menschlichen Aktivitäten auf und trägt damit zur Minderung der Auswirkungen des Klimawandels bei. Das weltweite CO2-Budget verfolgt die Quellen und Senken von atmosphärischem CO2. Es ist allerdings noch unklar, ob die Ozeansenke sich seit 2016 vergrößert hat oder unverändert geblieben ist. Die atmosphärische CO2-Konzentration, der die Ozeansenke unterliegt, wird sich nach den Emissionsspitzen verlangsamen oder sogar abnehmen. Entsprechend werden die bisher erst wenig verstandenen ozeanischen Ventilationsprozesse künftig eine größere Bedeutung einnehmen. Das EU-finanzierte Projekt OceanPeak bezweckt die Entwicklung eines innovativen Prognosewerkzeugs, um die weltweite ozeanische CO2-Aufnahme in emissionsarmen Szenarien vorherzusagen. Anhand eines einzigartigen mehrfach auflösenden Modells des ozeanischen Kohlenstoffkreislaufs wird das Projekt die Ozeansenke von lokalen bis zu globalen Ebenen quantifizieren und entschlüsseln.
Ziel
Atmospheric CO2 levels are 49% above preindustrial levels due to anthropogenic CO2 emissions. The ocean takes up ~25% of these emissions and thereby mitigates climate change. The Global Carbon Budget annually quantifies the atmospheric CO2 sources (emissions) and sinks (e.g. ocean uptake), and I coordinate its ocean CO2 sink estimate.
The uncertainty of the ocean sink estimate is huge: The range of estimates is 2.5 times larger than the CO2 emissions of the EU27. It is unknown whether the ocean sink has grown or stagnated since 2016. And yet, we face an even larger challenge with the imminent transition to a new regime: In the past, the ocean sink was controlled by fast-growing atmospheric CO2. After peak emissions, atmospheric CO2 will grow slower, stagnate or even decrease. I hypothesize that the dynamics of the ocean carbon sink will then be fundamentally different and poorly quantified ocean ventilation processes will be even more important. Ventilation transports carbon to the deep ocean and is the ‘bottleneck’ of the ocean sink.
OceanPeak will establish a game-changing forecasting capacity of the truly global ocean CO2 uptake in societally-relevant low-emission scenarios. OceanPeak will go beyond the ‘surface and open ocean’ estimate with a seamless transition to coastal shelves and from surface to depth. With a unique multi-resolution ocean carbon cycle model, I will:
1) develop a seamless coastal shelf to open ocean carbon cycle model and ground-truth ventilation processes based on newly-emerging observations to robustly quantify the ocean carbon sink to date
2) characterize the dynamics of the ocean carbon sink under regimes after peak emissions
3) attribute the evolution of the global ocean carbon sink to processes and quantify the time-scale of carbon sequestration.
Quantification and understanding of the ocean sink from coastal to global scales will be paramount for an independent monitoring system of greenhouse gases as foreseen in the Paris Agreement.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC - Support for frontier research (ERC)Gastgebende Einrichtung
27570 Bremerhaven
Deutschland