Скорошно проучване показва, че внезапното спиране на океанското течение AMOC е по-вероятно и може да се случи по-рано от очакваното. Това събитие може да бъде катастрофално и голяма част от Европа да подложи на дълбоко замразяване.
Основно океанско течение
AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) или Атлантическата меридионална преобръщаща се циркулация е основен компонент на глобалната океанска циркулационна система. Той действа като океанска конвейерна лента, пренасяйки топла, солена вода от тропиците до високите географски ширини и след това връщайки студена вода обратно надолу към дълбините. Тази океанска циркулация помага за регулиране на температурата на Земята, влияе върху регионалните климатични модели и преразпределя топлината в световен мащаб.
Схема на AMOC, с топла вода, течаща на север, потъваща в северните ширини и след това връщаща се като студено дълбоко течение на юг. Фоновата карта показва промяната на температурата на морската повърхност от 1870 г. въз основа на наблюдения на океана, включително влиянието на AMOC за забавяне на студения участък в субполярния Северен Атлантик и прекомерно затопляне на север от Гълфстрийм. Фигурата е адаптирана от Caesar et al., Nature 2018.
Процесът започва със затоплянето на водата в тропическите райони на Атлантическия океан. Топлата, солена вода се издига на север, постепенно се охлажда, става по-плътна и след това потъва в океанските дълбини. Това движение създава непрекъсната циркулация, която играе решаваща роля в термичната регулация на планетата.
По този начин AMOC влияе върху регионалния климат в Северозападна Европа, Северна Америка и дори извън тях. Например Европа се възползва от по-мек климат благодарение на преноса на топлина на AMOC, който пренася топли води от тропиците към северните региони.
Въпреки това изменението на климата и топенето на ледената покривка на Гренландия въвеждат прясна вода в Северния Атлантик, което може да наруши AMOC, като забави или блокира спускането на плътна вода в дълбините, с потенциално драматични последици за регионалния и глобалния климат.
Опростена анимация на глобалната "конвейерна лента" на AMOC с повърхностни течения, показани в червено, и дълбоки океански течения в синьо. Кредит: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Надеждността на предишно изследване от 2018 г., твърдящо че се приближаваме до повратната точка и дори представлява риск от преминаването й през следващите десетилетия, бе оспорена от проучване, публикувано през януари тази година в Nature Communications от учени от Океанографския институт в Уудс Хоул, по-специално те показват, че методите, използвани в това по-ранно проучване, вероятно са били погрешни (за повече информация вижте "Основното течение в Атлантическия океан остава стабилно, в разрез с предишните опасения").
Висококачествено изследване
Новото проучване на van Westen et al. обаче е голям напредък в изучаването на AMOC и идва от водещ световен изследователски център за проучвания за стабилността на AMOC в Утрехт/Нидерландия. То е резултат от използването на големи изчислителни мощности, базирано е на най-съвременен климатичен модел (моделът CESM с хоризонтална разделителна способност 1° за океански/морски лед и 2° за атмосфера/суша) за 4400 моделни години. Симулациите продължават 6 месеца, работи на 1024 ядра в Dutch national supercomputing facility, най-голямата система в Нидерландия по отношение на високопроизводителни изчисления.
Това е първият систематичен опит да се намери повратната точка на AMOC в съчетан глобален климатичен модел океан-атмосфера с добра пространствена разделителна способност.
Възможен колапс
Въз основа на своята епична компютърна симулация, нидерландският екип учени предлага нов, базиран на физиката и видим тип сигнал за ранно предупреждение. Той използва диагностика – транспортирането на сладка вода от AMOC на входа на Южния Атлантик, през географската ширина на южния край на Африка. Те не представят конкретен период от време за достигане на повратната точка, тъй като за това ще са необходими повече наблюдения на циркулацията на океана на тази географска ширина, но отбелязват, че "тяхната оценка за повратната точка (2025 до 2095 г., 95% ниво на сигурност) може да бъде точна."
След 1750 години симулация, изследователите наблюдават особено обезпокоителен резултат: внезапен колапс на AMOC вместо постепенен спад. Това наблюдение предполага, че има критична точка, подобна на праг, отвъд който този поток може да изчезне необратимо.
Проучването предоставя по-подробни симулации с по-висока разделителна способност на въздействията от колапса на AMOC върху климата, макар и разглеждани изолирано и не комбинирани с ефектите от предизвиканото от CO2 глобално затопляне. Те показват как особено Северна Европа от Великобритания до Скандинавия ще претърпи опустошителни въздействия, като например охлаждане на зимните температури с между 10°C и 30°C, което се случва в рамките на един век, което води до напълно различен климат в рамките на десетилетие или две, в съответствие с палеоклиматичните доказателства за резки промени в океанската циркулация. Освен това те показват големи промени в поясите на тропическите валежи. Тези (и много други) въздействия от колапса на AMOC са известни от дълго време, но досега не са показани в климатичен модел с толкова високо качество.
Чрез използване на данни от наблюдения се потвърждава, че Атлантическият океан е "на повратен курс", т.е. се движи към тази повратна точка. Въпросът за милиарди долари е: колко далеч в бъдещето е тази повратна точка?
Глобални последици от спирането на AMOC
Палеоклиматичните записи ясно показват, че е имало вече внезапни промени на AMOC в историята на Земята, включително пълни разпадания на AMOC, предизвикани от навлизането на стопена от ледниците вода. Последното разпадане на AMOC се е случило преди около 12 000 години и е предизвикало последния ледников период през Късния дриас (Younger Dryas - YD) около Северния Атлантик.
Температурни промени при колапса на AMOC (продължителност на симулация – не календарно време – 1750-1850 години) в новия модел на van Westen et al. 2024. Особено лоши новини за Великобритания и Скандинавия.
Тези симулации са от съществено значение, защото предоставят виртуални проблясъци на възможни бъдещи сценарии, помагайки на учените да разберат по-добре сложната динамика на AMOC.
Това потенциално спиране на AMOC обаче би имало значителни глобални последици, с драматични промени в климатичните модели, включително рязко понижаване на температурите в Северозападна Европа, разширяване на юг на арктическия лед, смущения в глобалните модели на валежи и последствия за морския живот.
Като се имат предвид въздействията, рискът от колапс на AMOC е нещо, което трябва да се избягва на всяка цена. Всъщност въпросът не е дали сме сигурни, че това ще се случи. Въпросът е, че трябва да изключим това с 99,9% вероятност. След като получим категоричен предупредителен сигнал, ще бъде твърде късно да направим нещо по въпроса, като се има предвид инерцията в системата.
Важно е обаче да се отбележи, че симулациите не са точни прогнози за бъдещето, а по-скоро мощни инструменти за изследване на тенденции и потенциални рискове, свързани с конкретни промени в околната среда.
Като цяло проучване допринася значително за нарастващата загриженост относно колапса на AMOC в недалечното бъдеще. Ще продължим ли да игнорираме този риск?
