Haven innehåller 50 gånger mer kol än atmosfären. Kol i atmosfären finns i form av koldioxid medan det i haven också finns som karbonatsalter. Är det möjligt att haven kan vara den FELANDE KOLDIOXIDKÄLLAN?
Man har i hundratals år känt till att gasers vattenlöslighet är temperaturberoende. Kallt vatten löser större mängder gas än varmt vatten. Vi kan visa det med två enkla experiment.
Experiment 1
Vi utgår från att vi har två oöppnade Vichy-flaskor. Den ena får stå på bordet i rumstemperatur och den andra lägger vi in i kylskåpet några timmar. Vi har då två flaskor innehållande koldioxid och vatten av lika stor mängd. Ända skillnaden är att den ena är ca 16 grader varmare än den andra.
Vad händer om vi öppnar skruvkorken? Jo koldioxiden pyser ur dem båda men MYCKET kraftigare ur den varma flaskan.
Vad händer om vi låter korken stå öppen en vecka? Jo koldioxiden i vätskan har "pyst" ut i rummet så att dess koncentration i rummet blir samma som dess koncentration i vätskan i flaskan. Gastrycket ( partialtrycket ) i såväl luft som vatten är i balans.
Experiment 2
Om vi lägger in en ventil i den ena korken, skruvar fast den igen på flaskan och blåser in gasen tillbaka i det lilla luftutrymmet i flaskan har vi ökat trycket där igen. Vad som händer är att gasen GENAST blandas i vätskan inne i flaskan tills trycket är lika i vätskan och det lilla luftutrymmet. Öppnar vi korken igen sker samma sak som första gången vi öppnade korken. Gasen bubblar ut ur vattnet till luften.
Vad visar oss dessa två enkla experiment:
Om koldioxidvattnet värms upp avger det koldioxid
Ökar koldioxidhalten i luften ovanför absorberas gasen i vattnet tills jämvikt råder.
Minskar koldioxidhalten i luften ovanför pyser gasen ut från vattnet tills jämvikt råder.
För att förstå vad som händer måste vi känna till några gaslagar.
Gaslagar
Den första är Daltons lag om partiellt tryck. Daltons lag är att det totala trycket som utövas av en gasblandning är summan av trycket som utövas av varje komponent. Till exempel är trycket som utövas av en behållare med tryckluft summan av trycket som utövas av syret + trycket som utövas av kvävet + trycket som utövas av argon + trycket som utövas av koldioxiden + alla andra komponenter. Trycket som utövas av en given komponent kallas dess partialtryck.
Den andra gaslagen vi behöver känna till är Henrys lag om gaslöslighet. Henrys lag är en slags förlängning av Daltons och säger att om du har en vätska i jämvikt med gasen ovanför den, så är mängden gas som absorberas i vätskan direkt proportionell mot gasens partialtryck. Henrys lag är temperaturberoende och gäller för temperaturer upp till 100 grader och tryck max 1000 atmosfärer.
Experimenten ovan visar hur dessa lagar fungerar i praktiken. Viktigt att notera här är att Henrys lag är en jämviktslag och den kan enbart tillämpas när systemet når en jämvikt. I dessa flaskor nås en jämvikt men INTE i haven. Därför kan vi inte generellt hänvisa till denna lag där utan måste betrakta den mera allmänna massverkans lag som vi beskrev i del 2.
Dessa gaslagar säger oss dock att koncentrationen (egentligen borde vi säga partialtrycket) av CO2 i både atmosfären och haven är direkt relaterade. Det vill säga en CO2 ökning i atmosfären orsakar en CO2 ökning i havet och tvärtom.
Hur sker då utbytet av CO2 mellan hav och atmosfär?
Haven kan vara BÅDE sänkor och källor för atmosfärens koldioxid
Det finns en enorm variation i temperatur (och följaktligen CO2- partialtryck) i hela havet. Till exempel innehåller djuphavsvatten som nyligen har varit i kontakt med atmosfären mer CO2 än ytvatten av två skäl. För det första är det kallare så det kan hålla mer CO2. För det andra äts fallande organiskt material – fiskbajs och liknande – upp av bakterier när det faller till botten och frigör CO2 genom andning. Utbyte av kyla, CO2-rikt djuphavsvatten och ytvatten sker genom uppvällning och nedvällning. Detta kan leda till att vissa havsområden blir källor till koldioxid när djupt vatten kommer upp till ytan, värms upp och avgasas. Andra regioner är kolsänkor som varmt vatten med låg CO2 kyler ner, suger upp extra CO2 och sjunker. Men vilken av dessa är kraftigare?
Biologisk pump
Levande varelser i havet flyttar kol från atmosfären till Ytvatten sedan ner i det djupare havet och så småningom in i klippor. Denna åtgärd av organismer som flyttar kol i en riktning kallas ofta en biologisk pump.
Via fotosyntes omvandlar plankton och alger atmosfärens koldioxid till syre. Kolet följer dem till botten när organismerna dör. Ny forskning visar att havet fångar in två gånger mer koldioxid än vad man tidigare har antagit. Detta skulle betyda att havet är en betydlig aktör som kolsänka.
Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften PNAS med Ken O. Buesseler som huvudförfattare.
Forskarteamet kunde konstatera att dubbelt så mycket kol sjunker till bottnen jämfört med vad man tidigare har trott.
Resultatet har tvingat forskarna att göra om sina modeller kring processen, och slutsatsen är att haven absorberar dubbelt så mycket av atmosfärens koldioxid jämfört med den tidigare rådande uppfattningen.
Slutsats
Om vi stör balansen av CO2 i atmosfären med utsläpp, så återställs mycket av dessa av haven.
De absorberar således en stor del av den koldioxid vi släpper ut. Detta sker naturligtvis med en viss fördröjning men relaxationsprocessen för återställande av jämvikt startar omedelbart.
IPCC:s hypotes om AGW, Anthropogenic Global Warming, förutsätter att CO2-halten i luften är den dominerande drivkraften för klimatförändringar och havens inverkan försumbar.
I den sista delen ser vi att detta inte riktigt stämmer. Vi kommer där att fastställa den felande kolkällan.
Christer Käld
_____________________________________________________________________
Länkar :