Et sundt hav er altafgørende for klima og natur

I dag er menneskets aktiviteter så omfattende, at de påvirker Jordens overordnede miljøtilstand – ikke mindst som følge af de enorme mængder drivhusgas, der tilføres atmosfæren i forbindelse med selvsamme aktiviteter.

Kapaciteten til at påvirke Jorden, herunder dens klimaudvikling, får mange til at referere til den nuværende periode i Jordens historie som ’Menneskenes tidsalder’ eller den ’Antropocæne tidsalder’.

Vi er så fokuseret på vores egen evne til at påvirke klimaet, at vi ofte glemmer, at vi mennesker ikke er alene om at bestemme Jordens klimaforhold.

I de milliarder år i Jordens historie, hvor menneskelige aktiviteter ikke bidrog til klimaudviklingen, ændrede Jordens klima sig selvfølgelig også.

Havet indeholder mere kulstof end atmosfæren

I disse perioder – men også i dag – kan ændringer i klimaet tilskrives ændringer i energi- og elementbevægelser mellem Jordens forskellige elementer, dvs. luft, vand, og jord.

Havet dækker over to tredjedele af Jordens overflade og indeholder over 50 pct. mere kulstof end atmosfæren.

Der sker en konstant udveksling af gasser, herunder CO2, mellem havet og atmosfæren. Derfor vil selv små ændringer i CO2-indholdet i havets overfladevand have stor betydning for klimaudviklingen, og sådan var det også før vores tid.

Havet har gennem hele Jordens historie været en særdeles vigtig aktør i klimaudviklingen.

Da Jorden fx vekslede mellem is- og ikke istider var der en samtidig ændring i CO2-koncentrationen i atmosfæren på ca. 80 dele pr. mio.

Ændringen i atmosfærens CO2-koncentration fandt godt nok sted over mange tusinde år, men havet udgør den eneste jordkomponent, hvorfra der kan overføres så meget CO2 så ’hurtigt’ (altså på en geologisk tidsskala) til og fra atmosfæren.

Havet har hjulpet os

Det er en kombination af fysiske, kemiske, og biologiske processer, der ’bestemmer’, hvor meget CO2 havet optager eller afgiver til atmosfæren.

Videnskaben har indtil videre dog kun opnået en overfladisk forståelse af, hvordan disse processer tilsammen danner havets evne til at optage eller afgive CO2.

Vi har endnu heller ikke kunnet danne os et klart billede af, hvordan klimaforandringer kommer til at influere på processerne og deres interaktioner.

En af de få ting, vi dog ved med sikkerhed, er, at så længe koncentrationen af CO2 i atmosfæren fortsætter med at stige, vil havet fortsætte med at optage CO2 og derved hjælpe os ud af vores klimakneb.

En tredjedel af alt CO2 er optaget af havet

I folkeskolen lærer børnene, at når man hæver koncentration af en gas på en side af en membran, vil koncentrationen på den anden side af membranen også stige. Det er fordi, gasserne på hver sin side af membranen forsøger at opnå en ligevægt, hvor der er den samme gaskoncentration på begge sider af membranen.

Når det kommer til udveksling af CO2 mellem atmosfæren og havet, er det havets overflade, der udgør membranen. Bl.a. derfor optager havet CO2 fra atmosfæren i vores tidsalder.

Og det er ikke kun små mængder CO2, der har flyttet sig fra atmosfæren til havet, siden vi begyndte at øge atmosfærens CO2-koncentration med vores udledninger. Man regner med, at havet har optaget ca. en tredjedel af den CO2, vi har udledt siden den industrielle revolution.

Hvis havet ikke havde optaget den CO2, ville koncentrationen i atmosfæren blive endnu højere, og Jorden endnu varmere end den er i dag. Havet har således hjulpet os med at mindske den klimaskadelige effekt af vores udledninger.

Havet optager også varme

Havet har ikke kun optaget ekstra CO2 som følge af vores CO2-udledninger. Det har også optaget meget varme.

Den forhøjede CO2-koncentration i atmosfæren i forhold til koncentrationen ved den industrielle revolution bevirker, at mere af solens varmeenergi lagres tættere ved jordoverfladen end tidligere.

Denne ekstra varmelagring forårsager klimaforandringer. Vand er et enormt godt sted at gemme varme. Det er derfor, vores varmesystemer så tit baseres på vand.

Over 90 pct. af den ekstra varme, der – takket være den øgede CO2-koncentration i atmosfæren – nu lagres tæt ved Jordens overflade, findes i havet. Havet opvarmes derfor meget hurtigere i takt med klimaforandringer end luften over land.

Varmere vand er lig med færre torsk

Den stigende havtemperatur har store konsekvenser for livet i havet.

Havorganismer er ikke anderledes end alle andre. Hvis forholdene bliver ugunstige for dem, og de har mulighed for det, så flytter de sig væk. Derfor er mange havorganismer i dag på jagt efter køligere steder at slå sig ned.

At der er så mange organismer på flugt betyder, at hele nye (set med menneskeøjne i hvert fald) økosystemer er ved at opstå. I Nordsøen fx findes der nu ca. 20 fiskearter, som ikke fandtes for nogle få årtier siden.

De nye fisk kommer ind sydfra, og samtidigt flytter de mere kold­elskende arter, som fx torsk, længere nordpå.

Nye naboer (samt de sygdomme og parasitter de bringer med sig) og en varmere verden udgør stresselementer for de organismer, der findes i økosystemet.

Fiskepopulationer er i udgangspunktet ligesom vores menneskelige populationer. Jo mere stress de påføres, desto mindre robuste er de.

Fiskeri udgør også et stresselement for fiskepopulationer, hvorfor der nu er nye hensyn, som bør tages, når fangstkvoter fastsættes. I de fleste tilfælde vil klimaforandringer nok medføre et behov for et mindre fiskeritryk.

Varmt vand betyder øget bakteriel aktivitet

Omfanget af CO2, der overføres fra atmosfæren til havet, er selvsagt meget vigtigt for klimaudviklingen.

CO2-mængden, der kommer ind (eller ud) af havet, er direkte afhængig af CO2-koncentrationen i havets overfladevand.

Klimaforandringer påvirker koncentrationen på flere måder. For det første kan der simpelthen ikke opløses så meget CO2 i varmt vand som i koldt (det er derfor, der er færre bobler i en varm end i en kold øl).

For det andet er bakterier mere aktive, når det er varmt, end når det er koldt (det er derfor, vi opbevarer vores madvarer i køleskabet).

Øget bakteriel aktivitet i havets overfladelag betyder, at mere af det organiske materiale, der dannes via fotosyntese i overfladelaget, også vil blive nedbrudt tæt ved havets overflade og derved ikke synker til bunds.

Når bakterier nedbryder organisk materiale, optages der ilt og frigives CO2. Større mængder af CO2 vil derfor dannes i overfladelaget af bakterielle processer som følge af klimaforandringer.

Mere organisk materiale for bakterierne at nedbryde

Det ser også ud til, at klimaforandringer vil fremelske små fytoplankton celler, så der vil være flere små celler ift. de store i et varmt end i et koldt hav.

Små celler synker langsommere end store, så når små celler er dominerende, tager det længere tid for det nydannede organiske materiale at synke ned fra havets overfladevand, end det gør, når store celler er dominerende.

Længere ophold af planteplanktonceller i overfladelaget øger sandsynlighed for, at nydannet organisk materiale bliver nedbrudt, inden det synker til havets dyb. Så ikke nok med, at bakterierne er mere aktive i et varmere hav.

Størrelsesændringer i planteplanktonsamfundet vil betyde, at der de facto bliver mere organisk materiale for bakterierne at nedbryde.

Biologiske processer forårsaget af klimaforandringer er således med til at øge CO2-koncentrationen i havets overfladevand.

Vi mangler viden om samspillet

Der er ikke taget fuldt højde for interaktionerne mellem biologiske og fysisk-kemiske processer, der påvirker indholdet af CO2 i havets overfladevand, i de klimamodeller, hvorpå vi baserer forventningerne til fremtidige klimaforhold.

Alle modellerne viser, at så længe vi øger CO2-koncentrationen i atmosfæren, vil havet fortsætte med at optage CO2, men vores utilstrækkelige forståelse for havets biologiske processers betydning for CO2-koncentrationen i overfladevandet gør det meget vanskeligt at kunne sige præcis, hvor meget CO2 der vil blive optaget af havet i fremtiden.

Vi ser dog frem til et tidspunkt i en (forhåbentlig ikke så fjern) fremtid, hvor koncentration af CO2 i atmosfæren stabiliseres eller endda reduceres.

Hvis eller når vi kommer dertil, at der er lavere koncentrationer af CO2 i atmosfæren end i havet, vil gasserne på hver side af havets overflade stadig forsøge at komme i ligevægt, og det vil betyde, at CO2 bevæger sig fra havet til atmosfæren.

Vi ved ikke, hvor lang tid der vil gå, før en ligevægt opnås, men der vil formentlig gå et godt stykke tid – måske hundreder af år.

Vores viden om, at havet vil udlede CO2 til atmosfæren, når CO2-koncentrationen i atmosfæren er mindre end den i havet, kalder alligevel på en større opmærksomhed i forhold til havets betydning for klimadannelsen.

Vi håber på en ny teknologi

Hvis forskellen i de fremtidige CO2-koncentrationer på hver sin side af havets overflade mindskes, fordi koncentrationen i atmosfæren falder til under det, der findes i havet, vil det være fordi, vi mennesker har opfundet en teknologi, hvorved man direkte kan suge CO2 ud af luften.

Lige nu er der godt nok lange udsigter til en sådan teknologi.

Hvis det dog alligevel lykkes at opfinde den, vil det måske ikke betyde så meget, at havet begynder at udgive CO2 til atmosfæren, for vi vil nok bare kunne skrue op for vores ’nyopfundne’ teknologi og suge endnu mere CO2 ud af luften.

Bekæmpelse af klimaforandringer bliver dermed endnu dyrere, men det vil formentlig være en mulighed.

Havet processer kan ændres ved at tilføre kemi

Der er også nogen, der mener, vi vil kunne fastholde eller stimulere havets evne til at optage CO2 fra atmosfæren ved at ændre på havets kemi (gennem kemikalietilførsel til overfladen).

Derved kan vi sikre, at de fysiske-kemiske processer, der udgør en del af havets evne til at optage CO2 fra atmosfæren, forbliver intakte.

I sagens natur ved vi endnu ikke, hvordan en sådan kemisk behandling af havet vil påvirke de biologiske processer, der også bidrager til at bestemme CO2-indholdet i overfladevandet.

Havets biologi er alt andet lige indrettet på en sådan måde, at den kan bidrage til havets optag af CO2 under forskellige klimaforhold.

I nogle perioder optager det mere end i andre, men det er biologien, der giver Jorden en vis robusthed til at modstå klimaændringer og andre globale ændringer.

Vi skal jagte en bedre forståelse for havets processer

Vi skal for alt i verden sørge for, at de teknologiske løsninger til klimaforandringer, hvori havet indgår, ikke kommer til at skade den naturlige biologiske udvikling i havet.

Hvis forskellen i CO2-koncentrationerne mellem havet og atmosfæren mindskes, fordi der ophobes mere CO2 i overfladevandet som følge af naturlige biologiske processer, er det svært at forestille sig et teknologisk snuptag, der vil kunne modvirke den følgende formindskede optag­else af atmosfærens CO2 i havet.

Men det betyder ikke, at de processer ikke er vigtige og ikke skal beskyttes.

I vores iver efter at modvirke de klimaforandringer, vi har forårsaget, må vi ikke glemme at værne om havets biologi og understøtte udviklingen af sunde, velfungerende økosystemer.

Kun via sunde naturlige økosystemer, at naturen kan spille den rolle i klimaudviklingen, som har forløbet over millioner af år.

For at understøtte udviklingen af sunde økosystemer bliver vi nødt til at frede nogle områder fra menneskelige aktiviteter for at give naturen i havet mulighed for at udvikle sig under mindre stress.

Endelig skal vi gennem øget forskning også fortsat jagte en bedre forståelse for, hvordan interaktioner mellem biologiske og fysisk-kemiske processer leder frem til havets evne til at optage CO2 fra atmosfæren.

Vi kan ikke udvikle et teknisk fix til erstatning for naturen, men vi kan godt hjælpe naturen med at restituere sig selv, så den er i stand til at udfylde en rolle, hvor havet optager CO2 fra atmosfæren.