Simulations of ocean deoxygenation in the historical era: insights from forced and coupled models
Notice bibliographique
Résumé
Ocean deoxygenation due to anthropogenic warming represents a major threat to marine ecosystems and fisheries. Challenges remain in simulating the modern observed changes in the dissolved oxygen (O 2 ). Here, we present an analysis of upper ocean (0-700m) deoxygenation in recent decades from a suite of the Coupled Model Intercomparison Project phase 6 (CMIP6) ocean biogeochemical simulations. The physics and biogeochemical simulations include both ocean-only (the Ocean Model Intercomparison Project Phase 1 and 2, OMIP1 and OMIP2) and coupled Earth system (CMIP6 Historical) configurations. We examine simulated changes in the O 2 inventory and ocean heat content (OHC) over the past 5 decades across models. The models simulate spatially divergent evolution of O 2 trends over the past 5 decades. The trend (multi-model mean and spread) for upper ocean global O 2 inventory for each of the MIP simulations over the past 5 decades is 0.03 ± 0.39×1014 [mol/decade] for OMIP1, −0.37 ± 0.15×10 14 [mol/decade] for OMIP2, and −1.06 ± 0.68×10 14 [mol/decade] for CMIP6 Historical, respectively. The trend in the upper ocean global O 2 inventory for the latest observations based on the World Ocean Database 2018 is −0.98×10 14 [mol/decade], in line with the CMIP6 Historical multi-model mean, though this recent observations-based trend estimate is weaker than previously reported trends. A comparison across ocean-only simulations from OMIP1 and OMIP2 suggests that differences in atmospheric forcing such as surface wind explain the simulated divergence across configurations in O 2 inventory changes. Additionally, a comparison of coupled model simulations from the CMIP6 Historical configuration indicates that differences in background mean states due to differences in spin-up duration and equilibrium states result in substantial differences in the climate change response of O 2 . Finally, we discuss gaps and uncertainties in both ocean biogeochemical simulations and observations and explore possible future coordinated ocean biogeochemistry simulations to fill in gaps and unravel the mechanisms controlling the O 2 changes.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».