Stratospheric ozone depletion reduces ocean carbon uptake and enhances ocean acidification

• Published in: Geophysical Research Letters
• Main Authors: Lenton, Andrew, Codron, Francis, Bopp, Laurent, Metzl, Nicolas, Cadule, Patricia, Tagliabue, Alessandro, Le Sommer, Julien
• Other Authors: Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels Grenoble (LEGI), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Project: GOCE-511176-1
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2009
• Subjects: Biogeosciences: Biosphere/atmosphere interactions (0315); Biogeosciences: Modeling; Biogeosciences: Carbon cycling (4806); Biogeosciences: Climate dynamics (1620); [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph]; [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph]; Southern Ocean; Ocean acidification
• Online Access: https://hal.science/hal-00760196; https://hal.science/hal-00760196/document; https://hal.science/hal-00760196/file/2009GL038227.pdf; https://doi.org/10.1029/2009GL038227

International audience Observational and atmospheric inversion studies find that the strength of the Southern Ocean carbon dioxide (CO 2 ) sink is not increasing, despite rising atmospheric CO 2 . However, this is yet to be captured by contemporary coupled-climate-carbon-models used to predict future climate. We show that by accounting for stratospheric ozone depletion in a coupled-climate-carbon-model, the ventilation of carbon rich deep water is enhanced through stronger winds, increasing surface water CO 2 at a rate in good agreement with observed trends. We find that Southern Ocean uptake is reduced by 2.47 PgC (1987-2004) and is consistent with atmospheric inversion studies. The enhanced ventilation also accelerates ocean acidification, despite lesser Southern Ocean CO 2 uptake. Our results link two important anthropogenic changes: stratospheric ozone depletion and greenhouse gas increases; and suggest that studies of future climate that neglect stratospheric ozone depletion likely overestimate regional and global oceanic CO 2 uptake and underestimate the impact of ocean acidification.