Oceány v súčasnosti absorbujú približne štvrtinu ročných antropogénnych emisií CO2 z atmosféry. Avšak v roku 2023, keď teploty morskej hladiny (SST) dosiahli rekordné hodnoty, čiastočne v dôsledku silného javu El Niño, došlo k neočakávanému poklesu oceánskeho pohlcovača uhlíka. Tento rok bol pre vedcov jedinečnou príležitosťou na štúdium vplyvu extrémnych teplôt na fungovanie tohto dôležitého pohlcovača.

Na základe historických reakcií na zvýšené globálne priemerné SST sa v roku 2023 očakávalo, že oceánsky príjem CO2 by sa mal zvýšiť. Predpokladalo sa anomálne silné pohlcovanie CO2 v objeme −0,11 ± 0,04 PgC ročne. Toto očakávanie vychádzalo predovšetkým zo zníženého odplyňovania CO2 v tropickom Tichom oceáne, čo je typická reakcia počas javov El Niño.

Avšak pozorovania ukázali, že globálny neteplárny oceán absorboval približne o 10 % menej CO2, ako sa očakávalo, čo predstavuje pokles o +0,17 ± 0,12 PgC ročne. Skutočný príjem CO2 bol o 0,27 ± 0,13 PgC ročne slabší v porovnaní s očakávaním. Tento pokles bol spôsobený anomálnym odplyňovaním CO2 v subtropických a subpolárnych oblastiach, najmä na severnej pologuli. Hlavným faktorom bol vplyv zvýšených SST, ktoré znižujú rozpustnosť CO2 v morskej vode.

Vplyv rekordne vysokých SST na príjem CO2 v oceáne bol hodnotený pomocou štyroch produktov fCO2 založených na pozorovaniach. Tieto produkty sú štatistické modely založené na strojovom učení, ktoré boli trénované na pozorovaniach fCO2 in situ.

Regionálne rozdiely a „preťahovanie lanom“ Celková reakcia oceánskeho pohlcovača uhlíka na nezvyčajné oteplenie závisí od regionálneho rozloženia anomálií SST a výsledku „preťahovania lanom“ medzi tepelnými a netepelnými faktormi.

• V tropickom Tichom oceáne (PEQU-E) sa anomálne pohlcovanie CO2 prejavilo zníženým odplyňovaním CO2. To bolo predovšetkým dôsledkom zníženého výstupného prúdenia studených a na CO2 bohatých vôd, čo je netepelný faktor. Tu netepelný faktor zjavne zvíťazil v „preťahovaní lanom“.
• Naopak, v Severoatlantickom subtropickom trvalo stratifikovanom (NA-STPS) bióme došlo k najvyšším a najtrvalejším anomáliám SST v roku 2023, čo viedlo k podstatnému poklesu príjmu CO2. Tu dominoval tepelný faktor. Zaujímavé je, že vyčerpanie rozpusteného anorganického uhlíka (DIC) v NA-STPS ku koncu roka 2023 pôsobilo kompenzačne voči tepelnému vplyvu.
• Všetky biómy severného Tichého oceánu tiež zaznamenali oslabenie príjmu CO2, pričom tieto anomálie boli podstatne silnejšie, než sa očakávalo len na základe anomálií SST.

Napriek týmto anomáliám bola celková reakcia oceánskeho pohlcovača uhlíka na rekordne vysoké SST utlmená vďaka negatívnym spätným väzbám. Predchádzajúce štúdie ukázali, že tepelne indukované odplyňovanie CO2 a znížené výstupné prúdenie DIC spôsobili negatívnu spätnú väzbu, ktorá kompenzovala počiatočné narušenie. Otázkou však zostáva, či táto odolnosť pretrvá aj pri dlhodobom otepľovaní alebo závažnejších extrémnych javoch SST. Pre monitorovanie zmien v oceánskom pohlcovači uhlíka je nevyhnutné pokračujúce a rozšírené pozorovania fCO2. JRi

Štúdia  publikovanej v časopise Nature Climate Change