Modeling the physical drivers of the decadal variability of the Southern Ocean carbon uptake
Notice bibliographique
Résumé
Observational estimates point to pronounced changes of the Southern Ocean carbon uptake in the past decades, but the mechanisms are still not fully understood. In this study we assess physical drivers of the Southern Ocean carbon uptake variability in a suite of global ocean biogeochemistry models with 0.5º, 0.25º and 0.1º horizontal resolution as well as in a 3-member ensemble performed with an Earth System Model (ESM) sharing the same ocean biogeochemistry model. The ocean models show a positive trend of the Southern Ocean CO2 uptake in the past decades, with a weakening of its rate of increase in the 1990s. The 0.1º model exhibits the strongest trend in the Southern Ocean carbon uptake. Different physical drivers of the carbon uptake variability and of its trends (such as changes in stratification, ventilation, overturning circulation, and SST) are analyzed. A particular focus of this study is to assess the role of open-ocean polynyas in driving Southern Ocean carbon uptake. Open-ocean polynyas in the Southern Ocean have pronounced climate fingerprints, such as reduced sea-ice coverage, heat loss by the ocean and enhanced bottom water formation, but their role for the Southern Ocean carbon uptake has been as yet little studied. To this end we analyze conjunctly ESM simulations and an ocean-only sensitivity experiment where open-ocean polynyas are artificially created by perturbing the Antarctic freshwater runoff. We find that enhanced CO2 outgassing takes place during the polynya opening, because old carbon-rich waters come in contact with the atmosphere. The concomitant increased uptake of anthropogenic CO2 partially compensates the CO2 outgassing. When the polynya closes, the ocean CO2 uptake increases significantly, possibly fueled by abundant nutrients and higher alkalinity brought to the surface during the previous convective phase. Our results suggest that open-ocean polynyas could have a significant impact on the Southern Ocean CO2 uptake and could thus modulate its decadal variability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».