Cyrkulacja wód Oceanu Atlantyckiego, która przenosi ciepło na półkulę północną i odgrywa kluczową rolę w regulowaniu globalnego klimatu, gwałtownie słabnie. Może to oznaczać trwałe zmiany w klimacie Europy i wschodniej części Ameryki Północnej.
Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z University College London (UCL), Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) oraz University of Reading dowodzą, że globalny system cyrkulacji oceanicznej jest obecnie najsłabszy od ostatnich 1600 lat. Jeśli system będzie nadal słabnąć, może spowodować to trwałe zmiany warunków pogodowych m.in. dla wschodniej części Ameryki Północnej i Europy.
Cyrkulacja wód Atlantyku odgrywa kluczową rolę w regulacji globalnego klimatu. System ten jest skomplikowanym mechanizmem. Zależy w dużej mierze od zasolenia i temperatury wody, ale wpływają na niego też pływy czy ruch obrotowy Ziemi.
Będący w ciągłym ruchu system cyrkulacji wód podpowierzchniowych nazywany jest globalnym pasem transmisyjnym lub - bardziej fachowo - cyrkulacją termohalinową. Jego część Atlantycka nazywana jest z kolei atlantycką południkową cyrkulacją termohalinową (AMOC - Atlantic meridional overturning circulation) i w jej skład wchodzi Prąd Zatokowy, inaczej Golfsztrom, który wysyła ciepłą i słoną wodę z okolic równikowych do północnego Atlantyku, gdzie ciepło oddawane jest do atmosfery, co z kolei ogrzewa zachodnią Europę. Następnie wody w okolicach Labradoru i Grenlandii ochładzają się i zwiększają swoją gęstość, po czym opadają na duże głębokości i wracają na południe.
- Nasze badanie dostarcza pierwszej kompleksowej analizy zapisów osadów oceanicznych, które wskazują, że osłabienie cyrkulacji wód Atlantyku rozpoczęło się pod koniec tzw. Małej Epoki Lodowcowej, długotrwałego okresu zimna, którego koniec nastąpił około 1850 roku – powiedziała Delia Oppo z WHOI, współautorka badania, które zostało opublikowane w „Nature”.
Główny autor badania, doktor David Thornalley z UCL uważa, że gdy północny Atlantyk zaczął się ogrzewać pod koniec Małej Epoki Lodowcowej, woda słodka pochodząca z topniejącej pokrywy lodowej i lodowców otaczających Arktykę zakłóciła AMOC. Ogromny dopływ słodkiej wody rozcieńczał wodę morską, czyniąc ją lżejszą i mniej zdolną do głębokiego zanurzenia aż do wód głębinowych, spowalniając system AMOC.
Badając tą cyrkulację naukowcy najpierw przeanalizowali wielkość ziaren osadów zdeponowanych przez prądy głębinowe. Im większe ziarna, tym silniejszy prąd. Następnie zastosowali różne metody do rekonstrukcji temperatur oceanu na powierzchni w regionach, w których temperatura ma wpływ na siłę cyrkulacji AMOC.
- Wyniki naszych analiz pokazały, że AMOC w ciągu ostatnich 150 lat osłabł o okoł 15-20 procent – przyznał Thornalley. To spadek przepływu o około 3 mln metrów sześcienny wody w ciągu sekundy. Dla porównania to około objętość około 15 Amazonek.
To wskazuje na lukę w obecnych globalnych modelach klimatycznych – uważa inny współautor badania, Jon Robson z University of Reading. – Cyrkulacja północnego Atlantyku jest znacznie bardziej zmienna, niż wcześniej sądzono. Ważne jest, aby zrozumieć, dlaczego modele nie doceniają spadku AMOC, który zaobserwowaliśmy – wyjaśnił Robson. Być może błędnie oszacowano ilość słodkiej wody dopływającej do systemu.
Inne badanie opublikowane w tym samym numerze „Nature” przeprowadzone przez naukowców z Potsdam Institute for Climate Impact Research, wzięło pod lupę dane z modeli klimatycznych oraz temperatury panujące w przeszłości na powierzchni morza. Badacze odkryli, że AMOC słabnie szybciej od około 1950 r. Według nich ma to związek ze zmianami klimatycznymi wywołanymi przez człowieka.
Te dwa nowe badania dostarczają uzupełniających się dowodów na to, że dzisiejsza cyrkulacja AMOC jest wyjątkowo słaba. - Wspólne dla obu tych okresów osłabienia AMOC - końca Małej Epoki Lodowcowej i ostatnich dziesięcioleci - jest to, że mowa tu o czasach ocieplania, jak i wzrostu topnienia pokrywy lodowej i lodowców. Stan ten nadal będzie miała miejsce z powodu ciągłej emisji dwutlenku węgla – powiedział Thornalley.
Jakie może mieć to konsekwencje? Z punktu widzenia naszego położenia geograficznego najważniejszy jest spadek mocy Golfsztromu. Badacze szacują, że może się to wiązać z obniżeniem temperatur podczas zim w Europie. Zawirowania mogą wystąpić także w lecie. Fale upałów mogą występować znacznie częściej i to po obu stronach Atlantyku.
Skutki te mogą się nasilać w miarę osłabiania się Prądu Zatokowego. Zmiany zajdą także w morskich ekosystemach. Osłabienie cyrkulacji może wpłynąć na zamieszkujące te tereny populacje stworzeń morskich. Jednak żadne modele klimatyczne nie mają gotowych odpowiedzi.
Badacze nie wykluczają, że tak jak zaskoczyły ich niezauważone zmiany w cyrkulacji AMOC, również w przyszłości mogą pojawić się niespodzianki.
Źródło: Woods Hole Oceanographic Institution, fot. Natalie Renier/ WHOI
