Sammendrag
Det er kjent at ozon har skadelig effekt på både mennesker og vegetasjon, i tillegg til å ha en negativ effekt på klimaet gjennom et direkte strålingspådriv. I tillegg har nyere studier vist at ozon også har en inndirekte effekt på klimaet ved å hemme opptak av karbon til vegetasjon. Formålet med dette studiet er å kaste lys over hva dagens, tidligere og fremtidige ozonkosentrasjoner betyr for strålingsbalansen til atmosfæren ved å redusere opptak av CO2 til vegetasjon, med spesielt fokus på boreal skog i nordeuropa.
Med dette målet for øyet brukes en regional klimamodell koblet med kjemi (WRF-chem) til å simulere ozonkonsentrasjoner i nordeuropa for året 2009. Disse konsentrasjonene sammenlignes med observasjoner fre EMEP-nettverket, og brukes deretter i en landmodell (NoahMP) uten tilbakekoblinger, som er endret til å inkludere ozoneffekter på planter. NoahMP modellen er validert med målinger fra SMEAR II stasjonen, og brukes til å simulere endringer i total lagret karbon i boreal skog i nordeuropa. I tillegg brukes resultater fra OsloCTM-simuleringer til å produsere konsentrasjoner som er representative for år 1900 og år 2100 under SRES A2 senarioet.
Endringene i totalt karbon sammenlignet med simuleringene uten ozoneffekter viser en klar innvirkning av ozon ved dagens konsentrasjoner som resulterer i betydelig reduksjon i totalt lagret karbon. Økningen i landkarbon fra 1900 til 2009 på grunn av økt atmosfærisk CO2 blir betydelig redusert på grunn av økning i ozonkonsentrasjoner, mens 2100 simuleringene viser en redusert effekt av ozon, selv for områder med betydelig økning i ozonkonsentrasjoner som følge av redusert stomata konduktans på grunn av økende CO2 konsentrasjoner.
Ozone is known to have adverse effects on both humans and vegetation and to affect the climate through its direct radiative forcing. In addition, recent studies have shown that ozone has an indirect effect on the climate as well, by suppressing the carbon uptake into vegetation. The purpose of the present study is to shed light on what past, present and future ozone concentrations mean for the radiative balance of the atmosphere through their suppression of CO2 uptake into vegetation, with a special focus on boreal forests in northern Europe.
With this purpose in mind, a regional climate model coupled with chemistry (WRF-chem) is used to simulate ozone concentrations in northern Europe for the year of 2009. The resulting concentrations are compared with observations from the EMEP network, and subsequently used in a land surface model (NoahMP) in off-line mode, adopted to include ozone effects on plants. The NoahMP model is validated with measurements from the SMEAR II station, and used to simulate changes in total stored carbon in the boreal forests of northern Europe. In addition, results from the OsloCTM simulations are used to produce concentrations representative for the year 1900, and the year 2100 according to the SRES A2 scenario.
The changes in total carbon compared to simulations without ozone effects show a clear impact of ozone for present day concentrations, resulting in a considerable reduction in stored carbon. The increase in land carbon from 1900 to 2009 from increased atmospheric CO2 is found to be considerably reduced due to increased ozone concentrations, whereas for the 2100 simulations the results show a reduced effect of ozone, even for the areas with substantial increase in ozone concentrations, due to reduced stomatal conductance, as a result of increasing CO2 concentrations.