Зміни, що відбуваються в Гольфстрімі, можуть надати змогу вченим спрогнозувати антропогенну дестабілізацію величної системи океанічних потоків, що має назву Атлантична меридіональна обертальна циркуляція.
Гольфстрім являє собою теплий потік, що зароджується в Мексиканській затоці та проходить вздовж східного побережжя Сполучених Штатів. (Зображення: NOAA/NESDIS) Підпишіться на нашу розсилку
Нещодавнє наукове дослідження вказує, що Гольфстрім зберігає цінні вказівки щодо того, коли інші важливі течії Атлантичного океану можуть зазнати краху внаслідок кліматичних змін.
Гольфстрім, який бере свій початок у Мексиканській затоці та віддаляється від східних берегів США поблизу мису Гаттерас у Північній Кароліні, є частиною Атлантичної меридіональної обертальної циркуляції (AMOC) – величної системи океанічних течій, що забезпечує надходження тепла до Північної півкулі та, зокрема, до Європи.
«В першу чергу, ми спостерігаємо дуже поступове переміщення [Гольфстріму] у північному напрямку, що пов’язано з певним ослабленням AMOC, але, безумовно, відбувається також цей стрибок, коли AMOC стає надто немічною, що є раннім сигналом-індикатором», – розповів Live Science головний автор дослідження Рене ван Вестен, науковий співробітник з фізики клімату в Утрехтському університеті в Нідерландах.
На відміну від інших течій, що формують AMOC (Атлантичний океанічний океан), Гольфстрім приводиться в рух вітром. Пройшовши повз Флориду, він прямує вздовж східного узбережжя США на північ до мису Гаттерас, після чого повертає на схід у Північну Атлантику. Попри те, що Гольфстрім є поверхневою течією, його розташування контролюється значно глибшими течіями, які також входять до складу AMOC і утворюють тісні вихори, коли вони взаємодіють з верхніми шарами. Ці спіралі змушують Гольфстрім загалом рухатися на південь, але коли AMOC слабшає, а вихори стають менш щільними, Гольфстрім може почати зміщуватися на північ.
Для глибшого вивчення цих наслідків, ван Вестен і Хенк Дейкстра, професор фізичної океанографії в Утрехтському університеті, змоделювали колапс AMOC в океанічній моделі з надзвичайно високою роздільною здатністю над Гольфстрімом. У кліматичних моделях, які зазвичай використовуються для вивчення AMOC, Гольфстрім «згладжений, тому майже не видно жодних особливостей, а динаміка відображена неточно», – пояснив ван Вестен.
Дослідники спровокували колапс AMOC у моделі, який був набагато повільнішим, ніж колапс, який може спричинити людина, нагріваючи Землю та прискорюючи танення арктичного льоду, що перешкоджає утворенню глибоких океанічних течій. Вони вивчали реакцію Гольфстріму з безпрецедентною деталізацією, вперше виявивши надзвичайно різке зміщення течії на північ за 25 років до настання колапсу.
Результати були оприлюднені 26 лютого в журналі Communications Earth & Environment.
Дослідники зафіксували два етапи в реакції Гольфстріму, обидва вимірювалися біля мису Гаттерас на 71,5 градусах західної довготи. Спочатку, оскільки AMOC поступово слабшав протягом 392 змодельованих років, Гольфстрім зсунувся на північ на 83 милі (133 кілометри). По-друге, оскільки AMOC продовжував слабшати протягом ще двох змодельованих років, Гольфстрім різко підскочив на північ на 136 миль (219 км). Це раптове переміщення сталося лише за 25 років до початку колапсу AMOC, що свідчить про можливість його використання як раннього сигналу попередження для передбачення колапсу.
Хоча ці два етапи можуть бути правдоподібними, малоймовірно, що часовий інтервал між різким зміщенням течії Гольфстріму та колапсом AMOC насправді становитиме 25 років у реальному житті, – зауважив ван Вестен. Причина полягає в тому, що модель не враховувала підвищення глобальної температури, яке прискорює колапс AMOC; модель лише імітувала збільшення прісної води в Північній Атлантиці.
Переміщення Гольфстріму на північ має наслідки для океанічних екосистем, які зараз знаходяться на північ від течії в холодніших водах, але згодом можуть опинитися на південь від течії в тепліших водах. За словами ван Вестена, дрейф також може посилити підйом рівня моря вздовж східного узбережжя.
Вже триває
Далі дослідники проаналізували супутникові дані, щоб з’ясувати, чи почав Гольфстрім вже зміщуватися на північ. «Ми виявили цей взаємозв’язок у нашій кліматичній моделі, і наступним кроком було з’ясувати, чи відображаються ці результати в реальних спостереженнях», – поділився ван Вестен. «В ході спостережень ми виявили, що так, Гольфстрім справді змістився на північ протягом останніх трьох десятиліть».
Згідно з новим дослідженням, місце, де Гольфстрім залишає східне узбережжя поблизу мису Гаттерас (внизу ліворуч), переміщується на північ протягом трьох десятиліть. (Зображення: Обсерваторія Землі NASA)
Це відкриття є ще одним свідченням того, що AMOC слабшає, і це означає, що ми перебуваємо на початковому етапі реакції Гольфстріму, – сказав ван Вестен. Природні кліматичні та атмосферні коливання, ймовірно, сприяли повільному переміщенню, але цей внесок є незначним порівняно з ослабленням AMOC, додав він.
Залишається незрозумілим, коли відбудеться перехід до другого етапу реакції Гольфстріму, проте супутники вже готові до фіксації цього перемикання, якщо і коли воно станеться. Наступним завданням науковців є визначення реального часу затримки між цим другим етапом і колапсом AMOC, щоб другий етап міг служити надійним попереджувальним індикатором, – зазначив ван Вестен.
Це дослідження є найглибшим аналізом потенційного впливу колапсу AMOC на Гольфстрім на сьогоднішній день, але існують певні застереження, – прокоментувала Майя Бен-Ямі, дослідниця переломних моментів клімату в Технічному університеті Мюнхена та Потсдамському інституті дослідження впливу клімату в Німеччині, яка не брала участі в дослідженні.
«Ця стаття чітко вказує на зміни течії Гольфстріму як на можливий попереджувальний сигнал, проте для підтвердження цього необхідно виконати значно більше роботи, наприклад, розглянувши різні моделі», – зазначила Бен-Ямі в електронному листі виданню Live Science.
Можливо, що різке зміщення на північ може статися без руйнування AMOC у майбутньому, і в такому разі це може бути не раннім попередженням, а скоріше реакцією на ослаблення, – припустила вона.
Крім того, темпи ослаблення AMOC у дослідженні, ймовірно, були повільнішими, ніж ті, яких можна очікувати за умов майбутнього потепління, а це означає, що 25-річний період затримки може скоротитися «майже до нуля» і настати занадто пізно, щоб бути ефективним попереджувальним сигналом, – підсумувала Бен-Ямі.
«Особисто я вважаю, що також корисно мати сигнал, який просто повідомляє вам, що «переломний момент перетнуто» без попереднього попередження, але я б сказала, що ми досі не знаємо, чи можуть зміни Гольфстріму бути будь-яким із цих типів сигналів», – резюмувала вона.
Sourse: www.livescience.com