Замедление океанической циркуляции: как это влияет на климат и экосистемы

Сеть океанских течений, известная как «глобальный океанский конвейер», замедляется. Это проблема, поскольку эта важная система перераспределяет тепло по всему миру, влияя на температуры и уровень осадков.

Атлантическая меридиональная циркуляция переносит тепло на север через Атлантический океан и играет ключевую роль в контроле климата и морских экосистем. В настоящее время она слабее, чем когда-либо за последние 1 000 лет, и причиной этого может быть глобальное потепление. Однако климатические модели долгое время не могли воспроизвести наблюдаемые изменения – до недавнего времени.

Модели показывают, что недавнее ослабление океанической циркуляции можно объяснить, если учитывать талые воды с ледяного щита Гренландии и канадских ледников.

Результаты показывают, что атлантическая циркуляция, вероятно, станет на треть слабее, чем 70 лет назад, при глобальном потеплении на 2 °C. Это приведет к значительным изменениям в климате и экосистемах, включая более быстрое потепление в южном полушарии, суровые зимы в Европе и ослабление тропических муссонов в северном полушарии. Симуляции также показывают, что такие изменения могут произойти гораздо раньше, чем предполагали другие.

Атлантическая меридиональная циркуляция наблюдается с 2004 года, но для оценки потенциальных изменений и их причин необходим более долгосрочный взгляд.

Существуют различные способы выяснить, что происходило до начала этих измерений. Один из методов основан на анализе осадков. Эти оценки показывают, что атлантическая меридиональная циркуляция является самой слабой за последнее тысячелетие и примерно на 20 % слабее с середины 20 века.

Доказательства указывают на то, что Земля уже нагрелась на 1,5 °C с момента промышленной революции. Темпы потепления в последние десятилетия в Арктике были почти в четыре раза быстрее. Высокие температуры вызывают таяние арктического морского льда, ледников и ледяного щита Гренландии. С 2002 года Гренландия потеряла 5,9 триллиона тонн льда. Для сравнения, представьте, что весь штат Новый Южный Уэльс покрыт льдом толщиной 8 метров.

Эти свежие талые воды, попадая в субарктический океан, легче соленой морской воды. Поэтому меньше воды опускается на дно океана, что уменьшает южное течение холодных вод из Атлантики. Это также ослабляет Гольфстрим, который является основным путем возвращения теплых вод на поверхности на север. Гольфстрим обеспечивает Великобритании мягкие зимы по сравнению с другими местами на таком же расстоянии от Северного полюса, такими как Сен-Пьер и Микелон в Канаде.

Новые исследования показывают, что талые воды с ледяного щита Гренландии и арктических ледников в Канаде являются недостающим элементом в климатической головоломке. Когда мы учитываем это в симуляциях, используя модель земной системы и высокоразрешающую океаническую модель, замедление океанической циркуляции отражает реальность.

Исследования подтверждают, что атлантическая циркуляция замедляется с середины 20 века и также дают представление о будущем. Исследования также показывают, что Северные и Южные Атлантические океаны более связаны, чем считалось ранее.

Ослабление циркуляции за последние несколько десятилетий затушевало эффект потепления в Северной Атлантике, что привело к образованию так называемой «дыры потепления». Когда океаническая циркуляция сильна, происходит значительный перенос тепла в Северную Атлантику. Но ослабление океанической циркуляции означает, что поверхность океана к югу от Гренландии нагрелась гораздо меньше, чем в остальной части.

Снижение переноса тепла и соли в Северную Атлантику привело к накоплению большего количества тепла и соли в Южной Атлантике. В результате температура и соленость в Южной Атлантике увеличились быстрее. Симуляции показывают, что изменения в далекой Северной Атлантике ощущаются в Южном Атлантическом океане менее чем за два десятилетия.

Последние климатические прогнозы предполагают, что атлантическая циркуляция будет ослабевать примерно на 30 % к 2060 году. Однако эти оценки не учитывают сток пресной воды, который попадает в субарктический океан.

Ледяной щит Гренландии продолжит таять в течение следующего века, что может привести к повышению уровня мирового океана примерно на 10 см. Если учесть эту дополнительную пресную воду в климатических прогнозах, циркуляция ослабнет быстрее. Она может стать на 30 % слабее уже к 2040 году, что на 20 лет раньше первоначальных прогнозов.

Такое быстрое снижение циркуляции в ближайшие десятилетия нарушит климат и экосистемы. Ожидайте более суровых зим в Европе и более сухих условий в северных тропиках. Южное полушарие, включая Австралию и южную часть Южной Америки, может столкнуться с более теплыми и влажными летами.

Наш климат изменился значительно за последние 20 лет. Более быстрое таяние ледяных щитов еще больше ускорит разрушение климатической системы. Это означает, что у нас остается еще меньше времени для стабилизации климата. Поэтому крайне важно, чтобы человечество действовало как можно быстрее для снижения выбросов.