Masivní systém rotujících oceánských proudů v severním Atlantiku se chová podivně – a může to dosáhnout bodu zvratu
Masivní systém rotujících oceánských proudů v severním Atlantiku se chová extrémně podivně, pravděpodobně proto, že se blíží k bodu zvratu, ukazuje nová analýza mušlí.
Subpolární gyre v severním Atlantiku hraje klíčovou roli při přepravě tepla na severní polokouli a je součástí mnohem větší sítě oceánských proudů zvanou Atlantic Meridionální převrácení oběhu (AMOC). Nové důkazy však naznačují, že subpolární gyre ztrácí stabilitu od padesátých let, což znamená, že oběh Gyre by mohl v nadcházejících desetiletích podstatně oslabit, informují vědci ve studii zveřejněné dnes (3. října) v časopise Pokroky vědy.
North Atlantic Subpolar Gyre je končetina AMOC, ale může překročit bod zlomu nezávisle na obří síti proudů. Zejména výstupy pro klima pro Evropu by byly podobné ty, které by byly spuštěny kolapsem AMOCI když mohou být méně intenzivní, protože AMOC je mnohem větší, řekl Arellano Nava. „I když důsledky nejsou tak katastrofické jako u kolapsu AMOC, může podlahové oslabení Gyre přinést značné dopady na klima,“ varovala.
Předchozí výzkum naznačuje Amoc by se mohl v blízké budoucnosti zhroutí Protože jeho hlavní motor – kaskáda husté vody z povrchu severního Atlantiku a polárních oceánů k mořskému dně – selhává. Tato kaskáda, která byla dosud vyrobena z extrémně studené a slané vody, je zředěna taveninou a zahřátá rostoucími globálními teplotami, což znamená, že voda na některých místech již není dostatečně hustá, aby správně klesla. (Studená, slaná voda je hustší než teplejší, méně slaná voda.)
Podobný osud se očekává u severoatlantického subpolárního gyru, který se také spoléhá na potápění povrchové vody do dna oceánu. Kaskáda husté vody v jádru gyru udržuje rotující proudy v pohybu, řekl Arellano Nava. Systém je však také částečně poháněn větrem, takže úplný kolaps je nepravděpodobný, řekla.
North Atlantic Subpolar Gyre je větev AMOC, takže kolaps AMOC nutně zahrnuje dramatické oslabení gyru. Naopak, oslabení subpolárního gyru neznamená automaticky, že se AMOC zhroutil, řekl Arellano Nava.
„Subpolární gyre může náhle oslabit, aniž by se AMOC zhroutil,“ vysvětlila. „To se stalo během přechodu do malé doby ledové, ke kterému došlo ve 13. a 14. století.“
Malá doba ledové, která trvala od asi 1250 do konce 18. století, je jedním z nejchladnějších období zaznamenaných na severní polokouli od konce Poslední doba ledová. Průměrné teploty klesly asi o 3,6 stupně Fahrenheita (2 stupně Celsia), zamrznutí řek a přístavů po celé Evropě a Severní Americe pevné v zimě, které spustily zemědělské krize a široce házely středověkou společnost do chaosu, podle toho New Yorker. Ačkoli faktory jako sopečné erupce a snížená sluneční aktivita přispěly k zahájení malé doby ledové, severní Atlantik subpolární gyre je myslel, že hrál hlavní roli při jeho posilování.
S změna klimatuPodmínky se nyní dramaticky liší než ve 13. století, takže vědci nevědí, zda je možná malá doba ledové, řekl Arellano Nava. Nicméně ilustruje některé z dopadů na klima, které by se mohly dostat na naši cestu.
Stopy v mušlích
Pro novou studii Arellano Nava a její kolegové analyzovali stávající datové sady odvozené od skořápek dvou druhů škeble žijících v severním Atlantiku: Arctica Islandrica a Glycymeris glycymeris. Clams zaznamenávají informace o oceánu ve svých skořápkách, jak rostou; Například absorbují různé formy prvků, jako je kyslík, které mohou vědcům dávat stopy o oceánských procesech v průběhu času.
„S Clam Records máme to pěkné datování pro každou z vrstev,“ řekl Arellano Nava. „Jsou jako stromové prsteny oceánu.“
Vědci za posledních 150 let sestavili 25 datových sad, aby vytvořili obrázek s vysokým rozlišením subpolárního gyru v severním Atlantiku. Našli dva silné signály nestability. Poslední probíhá a naznačuje, že se subpolární gyre blíží k bodu zvratu v důsledku Globální oteplováníCož podporuje předchozí pozorování a výzkum, řekl Arellano Nava.
Ale další signál byl naprostým překvapením, řekla. Údaje o škeblech odhalily, že subpolární gyre byl po několik let nestabilní v přechodu na posun severního Atlantiku dvacátých let. Tato dříve popsaná událost byla charakterizována posílením proudů v gyru. Nestabilita v subpolárním gyru pravděpodobně způsobila posun režimu dvacátých let a časová osa naznačuje, že období nestability může odrážet zotavení subpolárního gyru z kolapsu malé doby ledové, řekl Arellano Nava.
„V určitém okamžiku to muselo Restrengthen, ale to není něco, o čem máme plné důkazy, protože jsme se do těchto mechanismů nepotopili,“ řekla.
Bez ohledu na to, zda nestabilita na počátku 20. století byla ve skutečnosti signálem, že subpolární gyre se vrací k plné síle, překrývání mezi signálem v datech škeble a posunem severního Atlantiku dvacátých let ukazuje, že výsledky jsou robustní, řekl Arellano Nava.
„Pokud pozorujete ztrátu stability, po které následuje rychlá změna, pak jste si jisti, že se jedná o signály včasného varování pro náhlou změnu,“ řekla.
Další odborník byl však méně přesvědčen. „Datové sady jsou velmi užitečné, protože jsou velmi dobře datované a umožňují nahlédnout do změn klimatu na rok po roce,“ David ThornalleyProfesor oceánské a klimatické vědy na University College London, který se nezúčastnil studie, řekl v e -mailu Live Science.
Analýza však nepropojila vzorce pozorované v datkách škeble přímo s fyzickými rysy v oceánu, ani neposkytovala silnou podporu pro posun v režimu provozu subpolárního gyru, řekl Thornalley. „Jsem skeptický ohledně interpretace,“ řekl.
Pokud jde o pokračující destabilizaci subpolárního gyre v severním Atlantiku, Arellano Nava uvedla, že ona a její tým se přesunuli k mapování potenciálních trajektorií klimatu, které by to mohlo odemknout.
„Nevíme přesně, co je bod zlomu,“ řekla. „Mohl by to být AMOC, … ale možná nejprve pozorujeme subpolární oslabující gyre, a to je rozhodně znepokojivé.“
