Världshaven utgör 70% av jordens yta

Jordens vatten

Haven täcker 70 procent av jordens yta och består av omkring 1,368 miljarder kubikkilometer vatten. Medeldjupet i haven är omkring 3729 meter. Omkring 90% av haven utgörs av djuphav. Salthalten är 3,5%.

I oceanerna/haven finns 96,54% av allt vatten. I glaciärer, permanent snö finns 1,74% av vattnet. Dessutom finns färskt grundvatten 0,76% och grundvatten med salt 0,92%.

Till detta kommer vatten bundet i permafrost 0,02%, i sjöar 0,013%, i atmosfären 0,001%, träskmarker 0,0009% och i floder 0,0002%.[1]

Temperaturen i de ytliga havslagren varierar på olika breddgrader. I tropiska vatten ligger temperaturen i ytlagren vid 27-28 °C. Nära polerna är temperaturen nära fryspunkten sommar som vinter.[2]

I djuphavet är dock variationerna små. Under 1000 meter är temperaturen omkring 4 °C men i polartrakterna ligger bottentemperaturen mycket nära fryspunkten.

Havsvågor

Havsvågor fortplantar sig längs med havsytan. Inget vatten "följer" vågorna utan vågorna transporterar energi som frigörs när vågor når land. Vinden skapar vågor. Trycket och friktionen ger energi till vågorna. Gravitationen motverkar vågrörelserna.

Havsströmmar bildas på ytan av vinden. Corioliseffekten [3] [4] gör att strömmarna drivs medurs på norra halvklotet och moturs på södra halvklotet.

På djupet drivs strömmar av densitetsskillnaden mellan olika havsregioner.

Upptag och utsläpp av CO₂

Haven har tagit upp en tredjedel av de mänskliga utsläppen av koldioxid. Upptag har nästan fördubblats sedan 1980-talet, vilket har minskat koncentrationen i atmosfären.

Upptaget av CO₂ styrs bl.a. av havets temperatur, salthalt och kemiska sammansättning, vind och strömmar, mängden växtplankton, skillnaden i mängden CO₂ i luften resp vattenytan och koldioxidens spridning.

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

Havet upptar koldioxid mellan 0 och 30 breddgrader nord och syd. Atmosfären upptar koldioxid från havet mellan 40 och 50 breddgraden. [5]

Koldioxiden lämnar kretsloppet

När koldioxiden bundits till organiskt material i havsytan sjunker det till botten. Efterhand täcks det av sediment som begränsar syretillgången. Bakterier som äter kolet kan inte utsöndra kolet, utan det omvandlas till kolsyra, som därefter blir till vätekarbonat, och till sist karbonatjoner som kan falla ut som kalciumkarbonat. Därmed försvinner det ur kretsloppet. [6] [7]

Biologiska kolpumpen

Forskare har visat att häften av den koldioxid som vi släpper ut stannar inte i atmosfären utan tas upp av havet och vegetationen på land. Det framgår av databasen Surface Ocean Carbon Atlas - SOCAT med mätningar av ytnära koldioxid. Norska forskare anger att upptaget är 25% (se nedan). [8]

Södra oceanen är verkligen en betydande kolsänka - absorberar en stor mängd av överskottet av koldioxid som släpps ut i atmosfären - enligt en ny studie. Det visar sig att södra oceanen tar upp betydligt mer kol på sommaren än det förlorar under vintern, och absorberar hela 2 miljarder ton CO₂ under ett år. På sommaren spelar blomningar av fotosyntetiska alger, eller växtplankton, en nyckelroll för att driva upp CO2-upptaget i havet. [9]

Den biologiska kolpumpen (BCP) omfattar processer som bestämmer koltillförsel, konsumtion och lagring i haven genom sjunkande fysioplankton, oceaniska växter och djur. Det blir alltmer uppenbart att små förändringar i effektiviteten hos BCP avsevärt kan förändra havets kolbindning och därmed atmosfärens CO2 och klimatet.

Modeller, inklusive de som används av FN:s IPCC, bedömer oftast POC-flödet (partikelformigt organiskt kol) på ett fast referensdjup. Extrapoleringen av dessa flöden till andra djup, som definierar BCP-effektiviteten, utförs ofta med hjälp av ett idealiserat och empiriskt baserat förhållande mellan flöde och djup, ofta kallad "Martin-kurvan".

Forskare har använt en ny sammanställning av POC-flöden som visar mycket olika BCP-effektivitet om flödena bedöms vid ett fast referensdjup eller om hänsyn tas till solens belysning. Denna justering ändrar regionala bedömningar av BCP-effektivitet såväl som globala koldioxidbudgetar och tolkningen av tidigare BCP-studier.

Södra oceanen spelar en viktig roll i den globala kolcykeln och är ansvarig för nästan hälften av den årliga överföringen av kol från ytvatten ned i havet. [10] [11]

Norska debatten

Tidningen Geoforskning[12] har en debatt om CO₂-upptaget.

Professor emeritus i geologi, Universitetet i Stavanger Per Arne Björkum skriver bl.a.

IPCC anser att havet kommer att uppta mindre CO₂ i framtiden då den kemiska processen förändras. Det stämmer inte enligt en norska forskare.

Hittills har havet tagit upp cirka 25 % av den CO₂-gas som tillförts luften genom att förbränna fossila energikällor. Som jämförelse stod EU 2020 för 7 % av de globala utsläppen.

Havets upptag av CO₂ tycks hittills följa Henrys lag, utan att detta nämns av IPCC i deras senaste huvudrapport AR6.

Henrys lag säger att upptaget av en gas i vatten utan att reagera med vattnet ökar i proportion till andelen gas i luften. IPCC antar dock att det relativa upptaget av CO2 kommer att minska under loppet av detta sekel.

IPCC bygger sin förutsägelse på en teori som lanserades 1967 av oceanografen Roger Revelle (1909-1991). Den var tänkt att beskriva hur havets karbonatkemi hjälper till att minska CO₂-upptaget från luften.

Teorin om minskat upptag av CO₂ bygger på att havet blir surare (mindre alkaliska) för att karbonatmineraler i havet löses upp då kommer havet att tillföras karbonatjon CO₃^2- och vätekarbonat (HCO₃^-) "underifrån" vilket kommer att trycka ut en del av CO₂-gasen ur havet.

Det antagandet ifrågasätts dock av kemister som arbetade med ämnet på 1970-talet (då var klimatforskarna oroliga för att vi var på full fart in i en ny istid). I en av artiklarna kom man fram till att upptaget av CO₂ följer Henrys lag upp till 1 200 ppm (miljondelar, 3 gånger nuvarande nivå) - varpå upptaget avtar relativt sett. [13]

Andra inlägg:

• CO2-opptaket i havet vil ikke avta. Av Helge Hellevang Opprettet 2021-11-28
• Upresist om IPCC, CO2 og havet? En klargjøring av min forståelse. Av Helge Hellevang Opprettet 2021-12-10
• Upresist om IPCC, CO2 og havet. Av Sigmund Hanslien Opprettet 2021-12-06
• Kolsyra, Wikipedia

Surface Ocean Carbon Atlas - SOCAT

Surface Ocean CO₂ Atlas (SOCAT) är fCO₂-observationer (fugacity[14] of carbondioxide) gjorda av forskare av kol i haven.

SOCAT-data är allmänt tillgänglig, upptäckbar och citerbar. SOCAT möjliggör kvantifiering av havets kolsänka och havets försurning och utvärdering av havets biogeokemiska modeller.

Källor

• Havens upptag av koldioxid, SMHI (2021-06-29)
• Koldioxiden avdramatiserad. Del 1/2 (2021-08-01)
• Haven absorberar dubbelt så mycket koldioxid som vi trott, Ny teknik (2020-04-13)
• Studie: Havets förmåga att absorbera koldioxid gravt underskattad, Ny teknik (2020-09-09)
• Havsförsurning, Havs- och vattenmyndigheten (2014-02-11)
• Havet ger mest koldioxid, Klimatsans (2016-09-29)
• Så påverkas haven av klimatförändringar, Naturskyddsföreningen (2021-06-09)
• Carbon sink, Wikipedia
• Kolets kretslopp, Naturvetenskap (2016-02-13)
• Biological pump, WIkipedia