Cristin-prosjekt-ID: 489202
Sist endret: 8. desember 2017 15:32

Cristin-prosjekt-ID: 489202
Sist endret: 8. desember 2017 15:32
Prosjekt

Ventilation age and remineralisation rates in polar and sub-polar regions as an indicator for climate change (VENTILATE)

prosjektleder

Emil Jeansson
ved NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS

prosjekteier / koordinerende forskningsansvarlig enhet

  • NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Finansiering

  • TotalbudsjettNOK 11.500.000
  • Norges forskningsråd
    Prosjektkode: 229791

Kontaktinformasjon

Telefon
93002873
Sted
Erik Sandquist

Tidsramme

Avsluttet
Start: 15. januar 2014 Slutt: 14. januar 2018

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Ventilation age and remineralisation rates in polar and sub-polar regions as an indicator for climate change (VENTILATE)

Vitenskapelig sammendrag

The oceans uptake of atmospheric CO2 is connected both to physical and biological processes. This uptake has been very important for the Earths climate, modulating the effect of man-made CO2 since the industrial revolution.

However, with the continuing increase of CO2 in the atmosphere and the observed climate change, it is uncertain how the ocean’s uptake will be affected in the future.

A key knowledge here is the link between the physical processes and the oceanic carbon cycle. To increase our understanding of this link is the overall aim of VENTILATE. 


VENTILATE will evaluate decadal changes (from early 1980s until today) in ventilation of the Nordic Seas (Greenland, Iceland, and Norwegian Seas) and the Arctic Ocean.

With ventilation we mean the renewal of water at larger depths, with water from the ocean surface. For this we will utilise the trace gases chlorofluorocarbons (CFCs) and sulphur hexafluoride (SF6), which are mixed down into the ocean surface from the atmosphere, and then transported to the ocean interior through mixing processes.

These tracers give a mean to estimate how old water from different depths are, where water mass age is defined as the time since that water was in contact with the atmosphere.


VENTILATE aims to improve our understanding of how fluxes of carbon are affected by the ventilation state. This goes both for the physically driven process of uptake and surface-to-deep water transport of man-made CO2, and of biologically driven uptake and vertical transport of carbon.

By combining data of dissolved oxygen and water mass ages we can infer the amount of vertically exported carbon from biological production. 


In VENTILATE we will use a state-of-the-art Earth system model (NorESM) to simulate ventilation rates and carbon fluxes in the Nordic Seas.

This will make it possible to test different assumptions and relationships that will help us understand the complex links that exist between ocean, climate and carbon cycle in northern high latitudes, but also serve as an innovative validation for the model performance and benchmark for future improvements.

An example can be seen in Fig. 1 above, where a comparison is made between observational based inventory of anthropogenic CO2 (Cant) in the Nordic Seas, and one based on model simulation.

Tittel

Ventilasjon og remineralisering i polare og sub-polare områder som indikatorer for klimaforandring (VENTILATE)

Vitenskapelig sammendrag

Havets opptak av CO2 fra atmosfæren er koblet både til fysiske og biologiske prosesser. Opptaket har helt siden den industrielle revolusjon hatt stor betydning for Jordens klima ved å regulere effekten av menneskeskapt CO2.

Det er likevel usikkert hvordan havets opptak i fremtiden vil påvirkes av den pågående kontinuerlige økningen av CO2 i atmosfæren, og observerte klimaendringer. En viktig kunnskap her er koblingen mellom fysiske prosesser og havets karbonsyklus.

Det overgripende målet for VENTILATE er å øke vår kunnskap om denne koblingen.


VENTILATE vil evaluere endringer over de seneste tiår (fra tidlig 1980-tall til i dag) i ventilasjon i de Nordiske hav (Grønlands-, Islands-, og Norskehavet) og det Arktiske hav. Med ventilasjon mener vi fornyelse av dypvann, med vann fra havens overflate.

For å studere dette bruker vi sporgasser (blant annet, såkallede KFK-gasser (klorofluorokarbon) og svovelhexafluorid (SF6)), som blir tatt opp fra atmosfæren i havoverflaten, og siden transportert til dyphavet gjennom ulike blandingsprosesser.

Gjennom å måle disse gassene kan vi estimere hvor gammelt vannet er på ulike dyp; alderen er definert som tiden siden vannet var i kontakt med atmosfæren.


VENTILATE har også som mål å øke vår forståelse for hvordan transport av karbon i havet påvirkes av ventilasjon.

Denne transporten omfatter her både opptaket og dyptransporten som drives av fysiske prosesser, og opptak og transport som drives av biologiske prosesser. Gjennom å kombinere data av oksygen og vann-alder kan vi si noe om mengden karbon som transporteres ned i dypet fra biologisk produksjon.

 

I VENTILATE kommer vi til å benytte en biogeokjemisk modell (NorESM) for å simulere ventilasjon og transport av karbon i de Nordiske hav. Dette vil gjøre det mulig å få testet ulike antagelser og forhold som vil hjelpe oss å forstå de komplekse koblinger mellom havet, klima, og karbonsyklusen i de nordlige havområdene.

I tillegg vil modellkjøringen gi verdifull tilbakemelding på hvor godt vår modell klarer å simulere disse prosessene. Dette reder igjen grunnen for forbedringer av dette verktøyet i fremtiden.

Et eksempel kan ses i figur 1 øverst, som viser en sammenligning av mengden lagret menneskeskapt CO2 (antropogent CO2, Cant) i de Nordiske hav, en basert på observert data, og en basert på en modellsimulering. 

prosjektdeltakere

prosjektleder

Emil Jeansson

  • Tilknyttet:
    Prosjektleder
    ved NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Balamuralli Rajasakaren

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Siv Kari Lauvset

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Jerry Tjiputra

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS

Truls Johannessen

  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen
  • Tilknyttet:
    Prosjektdeltaker
    ved NORCE Klima ved NORCE Norwegian Research Centre AS
1 - 5 av 5

Resultater Resultater

Inorganic Carbon and Water Masses in the Irminger Sea since 1991.

Fröb, Friederike; Olsen, Are; Pérez, Fiz F.; García-Ibáñez, María Isabel; Jeansson, Emil; Omar, Abdirahman; Lauvset, Siv Kari. 2018, Biogeosciences. NORCE, IIM, UIBVitenskapelig artikkel

Arctic Intermediate Water in the Nordic Seas, 1991-2009.

Jeansson, Emil; Olsen, Are; Jutterström, Sara. 2017, Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. NORCE, IVL, UIBVitenskapelig artikkel

Emerging climate change signals in the interior ocean oxygen content.

Tjiputra, Jerry; Goris, Nadine; Schwinger, Jörg; Lauvset, Siv Kari. 2017, EGU General Assembly 2017. NORCE, UIBVitenskapelig foredrag

A model-based evaluation of the Transit-time Distribution (TTD) method for inferring anthropogenic carbon storage in the ocean.

He, Yan-Chun; Tjiputra, Jerry; Langehaug, Helene R.; Jeansson, Emil; Gao, Yongqi; Schwinger, Jörg; Olsen, Are. 2017, EGU General Assembly 2017. NERSC, NORCE, UIBPoster

Decadal Changes in Ventilation and Anthropogenic Carbon in the Intermediate Depths of the Arctic Ocean.

Rajasakaren, Balamuralli; Jeansson, Emil; Olsen, Are; Tanhua, Toste; Johannessen, Truls; Smethie, W.M.. 2017, European Geosciences Union EGU 2017. NORCE, UIBPoster
1 - 5 av 14 | Neste | Siste »