Zielsetzung des Projektes

Das übergeordnete Ziel von PROCUP ist die Untersuchung der Vorhersagbarkeit der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme mit besonderem Schwerpunkt auf den hierfür zugrundeliegenden Mechanismus. 

Struktur des Projektes

Wir werden mit dem MPI-ESM dekadischen Vorhersagesystem mit dem Schwerpunkt auf der Ozean biogeochemischen Komponente HAMOCC arbeiten.
 

Aufgabenstellung des Projektes

PROCUP beinhaltet folgende Aufgaben:  

1. Evaluierung von Modellsimulationen, sowie die Erfassung und Validation von Beobachtungsdaten.
2. Untersuchung der Vorhersagbarkeit der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme und die Identifikation der verantwortlichen Mechanismen im Kontext biologischer, chemischer und physikalischer Prozesse.
3. Unterstützung zur Erstellung eines Erdsystemmodells zur dekadischen Vorhersage mit verbesserter Darstellung der ozeanischen biogeochemischen Prozesse.

Zu liefernde Ergebnisse des Projektes

Die Vorhersagbarkeit der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme.
 

Projektfortschritte

Die Variabilität und die Vorhersagbarkeit der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme zeigen erhebliche regionale Eigenschaften. Aus der Vorhersagbarkeit der Physikalischen Variablen des Ozeans, Regionen, wie der Nordatlantik, werden für eine tiefer gehende Analyse identifiziert. Wir haben heraus gefunden, dass die Vorhersagbarkeit der ozeanischen Kohlenstoffaufnahme im westlichen Subpolarwirbel des Nordatlantik 4-7 Jahre beträgt.

Wir haben die interne Variabilität der ozeanischen Kohlenstoffsenke auf der Basis der MPI-ESM 100 Ensemble-Simulationen untersucht. Unsere Studie zeigt, dass sowohl positive als auch negative dekadische Trends für die ozeanische Kohlenstoffsenke von den MPI-ESM Groß-Ensemble-Simulationen wiedergegeben werden, genau so wie auch in den Beobachtungen. Die dekadischen Variationen der ozeanischen Kohlenstoffsenke, besonders negative dekadische Trends, finden sich in naher Zukunft, was unter zunehmender anthropogener CO2-Emission nicht intuitiv ist. In der Gegenwart einer großen internen Variabilität sind mehr als 45 Ensemblemitglieder erforderlich, um das extern angetriebene Signal der globalen ozeanischen Kohlenstoffsenke in gegenwärtigen Jahrzehnten zu erfassen, und diese Zahl erhöht sich auf 71 in der zukünftigen Projektion. Darüberhinaus steigt die interne Variabilität der ozeanischen Kohlenstoffsenke in einer hohen CO2-Welt. Einblicke in die interne Variabilität stellen eine Grundlage für die Festlegung robuster Vorhersagefähigkeiten der ozeanischen Kohlenstoffsenke dar.