Marin försurning ett nytt hot mot Östersjöns och Västerhavets ekosystem. Anders Omstedt och BONUS/Baltic-C gruppen

Transkript

1 Marin försurning ett nytt hot mot Östersjöns och Västerhavets ekosystem Anders Omstedt och BONUS/Baltic-C gruppen

2 BONUS/ Baltic-C s syfte: Kartlägga Östersjöns koldynamik speciellt för organiskt kol (C org ) and koldioxid (CO 2 ) Utveckla en ny kopplade land-havsmodell för kolets kretslopp och studera kombinationseffekter av försurning, övergödning och klimatförändringar.

3 Östersjöns CO 2 - O 2 system Marina kolsystemet bestäms av totala alkaliniteten (A T ) och totala inorganiska kolet (C T ) Omstedt et al (2009)

4 Ytvattenalkalinitetens horisontella variation

5 Stora horisontella variationer som reflekterar variationer i alkalinitet ph observationer från en vinter mätning (Matti Pertillä FMI)

6 pco2 [ µatm ] Kolsyretrycket i atmosfären och havet 550 Stora variationer i havets kolsyretryck surface water atmosphere spring bloom deep mixing 250 warming post-spring bloom (NO 3 - = 0) mid-summer N 2 fixation J-09 F-09 M-09 A-09 M-09 J-09 J-09 A-09 S-09 O-09 N-09 D Scale: 1: at Latitude Kolsyretrycket mätt från FINNMAID under resor mellan Helsingfors och Lübeck (B.Schneider et al)

7 pco2 (µatm) ph Kolsyretrycket i Östersjöns ytvatten (rödlinje) och ph (svart linje) Wesslander (2011) ph pco Months

8 Observerade ph variationer I Östersjöns ytvatten Biologiska processer påverkar ph starkt och gör det svårt att upptäcka trender. Modeller behövs! Omstedt, Edman, Anderson, Laudon (2010)

9 Två modellkörningar (med och utan övergödning) men bägge med ökad kolsyretryck i atmosfären enligt observationer. Utan övergödning ph ändring -0.1 Övergödning påverkar ph genom att amplifiera säsongs variationerna. Med övergödning ph ändring -0.0 Omstedt,Gustafsson and Wesslander, (2009) Omstedt (2011)

10 pco 2 (µatm) in equlibriated SSW Beräknade ph värden för Östersjöns ytvatten Calculated Sea Surface ph Stigande koncentrationer av koldioxid i atmosfären och minskade inflöden av alkalinitet orsakar försurning Current range of Baltic Sea A T Current atmospheric pressure A T (µmol/kg) SSW Omstedt, Edman, Anderson, Laudon (2010)

11 Baltic-C model system och scenario design b) Atmospheric CO 2 Global climate model data GCM modeller: ECHAM5, HADCM3, CCSM3 Land use change scenario data Regional climate model data RCM modeller: RCA3 Terrestial carbon model River runoff carbon model Baltic Sea biogeochem CO 2 model Landekosystem: LPG-GUESS Avrinning och ämnestransport: CSIM Östersjöns fysik och biogeokemi: PROBE-Baltic

12 Två tänkbara utvecklingar: Business as Usual (BAU)+A2 och Baltic Sea Action Plan (BSAP)+B1 Omstedt et al. (2012)

13 Sammanfattning Syra-bas (ph) balansen i våra kusthav påverkas av stigande kolsyrehalter i atmosfären, ändringar i flodtillförseln av alkalinitet, organiskt och oorganiskt kol, förändringar i redox förhållanden och indirekta klimatförändringar. I vår studie är försurningen inte beroende på val av GCM utan främst på CO 2 nivån i atmosfären. Andra faktorer modifierar resultaten. Alla studerade scenarios indikerar försurning i hela Östersjön och på alla djup. Eutrofiering kommer inte förhindra försurning. Östersjön kommer troligen bli surare i framtiden vilket kommer hota dess ekosystem. Vi behöver därför kraftfullt medverka i att reducering av CO 2 utsläpp till atmosfären kan genomföras.

14 Referenser Hjalmarsson, S., Wesslander, K., Anderson, L.G., Omstedt, A., Perttilä, M., and L., Mintrop (2008). Distribution, long-term development and mass balance calculation of total alkalinity in the Baltic Sea. Continental Shelf Research 28(4 5), DOI /j.csr Omstedt, A., Gustafsson, E. and K., Wesslander, (2009). Modelling the uptake and release of carbon dioxide in the Baltic Sea surface water. Continental Shelf Research 29, DOI: /j.csr Omstedt, A., Edman, M., Anderson, L., G., and H., Laudon (2010). Factors influencing the acid-base (ph) balance in the Baltic Sea: A sensitivity analysis. Tellus, 62B, DOI: /j x Omstedt, A., (2011). Guide to process based modelling of lakes and coastal seas. Springer-Praxis books in Geophysical Sciences, DOI / Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Omstedt et al (2012). Future changes of the Baltic Sea acid-base (ph) and oxygen balances. In manuscript Wesslander, K (2011). The carbon dioxide system in the Baltic sea surface water. PhD Thesis A137. Department of Earth Sciences. University of Gothenburg.

15 Tack för visat intresse!