CO2: Může za to oceán?

Klimaskeptici hledají zdroje CO2 všude, kde se dá, jen ne ve spalování fosilních paliv. Někteří tvrdí, že se CO2 uvolňuje do atmosféry hlavně z oceánu. Je ale třeba brát v úvahu celý proces, ne jen tu část, která se zrovna hodí.

Mezi oceánem a atmosférou existují poměrně velké toky CO₂. Je pravda, že hodně CO₂ se dostává z oceánu do atmosféry, ale ještě více z atmosféry do oceánu. Ty toky se geograficky i v průběhu roku dost liší. Směr a velikost toku CO₂ mezi oceánem a atmosférou jsou dány především rozdílem parciálních tlaků CO₂ ve vzduchu a ve vodě. Obojí jsou měřitelné a měřené veličiny.

Roční průměrné toky CO₂ mezi oceánem a atmosférou nám ukazuje třeba následující obrázek:

Zdroj: https://worldoceanreview.com/en/wor-8/the-role-of-the-ocean-in-the-global-carbon-cyclee/how-the-ocean-absorbs-carbon-dioxide/

Zatímco tedy rovníkové oblasti oceánu dlouhodobě spíše uvolňují CO₂ do atmosféry, oceán v mírných šířkách naopak pohlcuje CO₂ z atmosféry. Který směr toku převládne, to je dáno zejména teplotou vody, protože teplá voda má menší schopnost absorbovat plyny (viz Henryho zákon + van’t Hoffova rovnice).

Podstatné ale je, jaká je celková bilance toků CO₂ mezi atmosférou a oceánem v globálním měřítku a za delší období (např. rok). Bilance za rok 2024 je na následujícím obrázku:

Zdroj: https://globalcarbonatlas.org/budgets/carbon-budget/

Je vidět, že cca 29% CO2, vzniklého antropogenně, pohltil oceán. To ostatně potvrzují i data z dalších zdrojů, jako např. Earth.org nebo Copernicus. Brát v úvahu jen toky CO₂ z oceánu do atmosféry a ignorovat větší toky z atmosféry do oceánu je tedy jednoznačně špatně. Je to omyl nebo úmysl?

CO₂ se tedy v oceánu hromadí, což má za následek i snižování pH oceánu (zvyšování kyselosti vody). V předindustriální době bylo průměrné pH oceánu cca 8,2 dnes je kolem 8,1. CO₂ je ale také z oceánu odstraňován. Jednak fytoplankton spotřebovává CO₂ v procesu fotosyntézy, ale hlavně některé organismy (např. dírkonožci nebo koráli) využívají rozpuštěný CO₂ k tvorbě svých vápenatých schránek (uhličitan vápenatý, CaCO₃​). Když tyto organismy a větší živočichové, kteří je konzumují, uhynou, jejich těla, trus a vápencové schránky klesají ke dnu oceánu a jsou na něm ukládány mimo uhlíkový cyklus. A tyto procesy mohou být velice důležité i ve vzdálenější budoucnosti.

Oceán tedy v současné době pomáhá odstraňovat z atmosféry nezanedbatelnou část emitovaného CO₂. Nese to však s sebou riziko pro budoucnost. Představte si někdy ve vzdálené budoucnosti teplý oceán, ohřátý za desetiletí oteplování, se spoustou absorbovaného CO₂, ale vlivem rostoucí teploty postupně ztrácející schopnost absorbovat další CO₂ z atmosféry. A předpokládejme, že se někdy podaří eliminovat emise CO₂ do atmosféry. Nad teplým oceánem s poměrně vysokým parciálním tlakem CO₂ tedy bude atmosféra se zvolna klesajícími koncentracemi (a tedy i se zvolna klesajícím parciálním tlakem) CO₂. Pokud parciální tlak CO₂ v atmosféře klesne pod hodnoty parciálního tlaku CO₂ ve vodě, začne být oceán čistým zdrojem CO₂ do atmosféry. Oceán nám prostě začne vracet ten CO₂, který za ta dlouhá desetiletí absorboval. Pokles koncentrací CO₂ by byl i bez tohoto procesu velice pomalý, je to chemicky velmi stabilní plyn, ale tento „degassing“ oceánu ho zpomalí ještě více. Zatímco tedy nárůst koncentrací CO₂ v atmosféře je poměrně rychlý (o 35% za posledních 67 let), jeho pokles bude velice pomalý, zdlouhavý a rozhodně bude trvat mnoho staletí. Bude záležet i na tom, jak rychle dokáží biologické procesy odstraňovat z vody CO₂ a ukládat uhlík mimo uhlíkový cyklus.

Shrnutí: Existují silné toky CO2 z oceánu do atmosféry, ale i z atmosféry do oceánu. Vzhledem k tomu, že toky CO₂ z atmosféry do oceánu dnes globálně převažují nad toky CO₂ z oceánu do atmosféry, oceán dnes není zdrojem CO₂ pro atmosféru. Naopak absorbuje a tím odstraňuje z atmosféry téměř 30% CO₂, který je do atmosféry uvolňován. Ve vzdálenější budoucnosti, při poklesu koncentrací CO₂ v atmosféře, by se ale mohla situace obrátit, oceán by se opravdu mohl stát čistým zdrojem CO₂ pro atmosféru a to by výrazně zpomalilo proces odstraňování přebytečného CO₂ z atmosféry.