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Global Ocean Carbon Cycle Studies in VECTOR

WORKSHOP W10 Progetto VECTOR. (Rimini, 10-11 settembre 2007). Global Ocean Carbon Cycle Studies in VECTOR. State of advancement Marcello Vichi Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. Obiettivi.

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Presentation Transcript

  1. WORKSHOP W10 Progetto VECTOR (Rimini, 10-11 settembre 2007) Global Ocean Carbon Cycle Studies in VECTOR State of advancement Marcello Vichi Centro Euro-Mediterraneo per i Cambiamenti Climatici Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

  2. Obiettivi • Sviluppo di un modello globale di ciclo del carbonio oceanico come parte di un modello accoppiato di Sistema Terra (ESM) • Produzione di simulazioni del clima attuale e di scenari di clima basati su stime future di emissioni di gas serra (GHG) • Analisi dei flussi di carbonio (oceanico ed aria-mare) in aree chiave di interesse scientifico e nazionale: Oceano Meridionale e Mediterraneo • Individuazione e valorizzazione dei dati italiani raccolti durante le campagne oceanografiche del PNRA in Oceano Meridionale • Disseminazione di mappe e serie temporali da usare come condizioni al contorno di studi di impatto a livello regionale

  3. Flussi aria-mare di CO2

  4. Il Modello di Sistema Terra INGV-CMCC Atmosfera ECHAM5 (T31L19) (Roeckner et al. 2006) Coupler OASIS3 (Valcke et al. 2004) Ghiaccio marino LIM (ORCA2) (Timmermann et al. 2005) Oceano OPA 8.2 (ORCA2) (Madec et al. 1998) Biogeochimica Marina PELAGOS (ORCA2) (Vichi et al. 2007 a,b)

  5. Il Modello di Biogeochimica PELAGOS PELAgic biogeochemistry for Global Ocean Simulations • implementazione del Biogeochemical Flux Model (http://www.bo.ingv.it/bfm) nell’oceano globale • Accoppiamento on-line con il modello idrodinamico OPA • Vichi et al., 2007a/b (J. Mar. Syst.)

  6. 0 Anni di simulazione 220 Oceano, Atmosfera, Ghiaccio BLUE current GREEN current Oceano, Atmosfera, Ghiaccio, Biogeochimica marina GREEN 2xCO2 Oceano, Atmosfera, Ghiaccio, Biogeochimica marina ESM-preindustriale 1870 2000 ESM-20C 1870 2000 ESM-21C Configurazione degli esperimenti 1958 2001 ERA40 forzato

  7. Simulazioni forzate (ERA40) Confronto tra medie annuali di chl simulata e derivata dal satellite SeaWiFS

  8. Risposta del ciclo del carbonio a scenari di cambiamento climatico (L. Patara et al. Mer 10.30 14-T45) I diversi gruppi funzionali del fitoplancton determinano il tipo e l’entità dell’export di carbonio. I confronti tra una simulazione 1XCO2 e 2xCO2, caratterizzati da una diminuzione dello strato rimescolato in zone chiave, portano ad una sostituzione delle diatomee con nanoflagellati e ad una prevalenza di picofitoplancton nelle zone tropicali. La pompa biologica legata al particolato di dimensioni maggiori è pertanto ridotta. Diatoms Nanofla=gellates Picophyto=plankton 1xCO2 2xCO2

  9. Flussi di CO2 con l’atmosfera ESM in scenario pre-industriale (CO2 atmosferica = 280 ppmv) Medie annuali primi 50 anni Flusso acqua-aria mol m-2 y-1 DIC superficiale mol C kg-1 L Patara, PG Fogli

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