Протягом понад 100 років стійка ділянка незвично холодної води на південь від Ґренландії різко виділяється на тлі загального потепління Атлантичного океану. Це явище викликало наукові дискусії, і нове дослідження тепер вказує на його приховану причину: довготривале ослаблення ключової океанічної циркуляції.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді повідомляють, що лише один фактор може пояснити спостережувані зміни температури та солоності океану. Їхній аналіз показує, що Атлантична меридіональна перекидальна циркуляція (AMOC) сповільнюється. Ця велика система течій впливає на глобальний клімат, переносячи теплу солону воду на північ і повертаючи прохолодну глибоку воду на південь.
«Люди давно задаються питанням, чому існує ця холодна пляма», — сказав кліматолог UCR Вей Лю, який очолив дослідження разом із аспірантом Кай-Юанем Лі. — «Ми з’ясували, що найбільш імовірна відповідь — це ослаблення AMOC».
AMOC працює подібно до конвеєрної стрічки, транспортує тепло й сіль із тропіків у Північну Атлантику. Коли ця циркуляція слабшає, у субполярний регіон надходить менше теплої та солоної води, що призводить до охолоджених і менш солоних умов, спостережуваних біля південної Ґренландії.
Зменшення потоку означає, що менші об’єми тепла та солі надходять у Північну Атлантику, створюючи прохолодніші й менш солоні поверхневі води. Саме тому вчені використовують вимірювання солоності та температури, щоб оцінювати силу AMOC.
Реконструкція змін за століття
Лю та Лі проаналізували записи температури й солоності за приблизно 100 років, оскільки прямі спостереження AMOC ведуться лише близько двох десятиліть. Використовуючи ці довготривалі дані, вони відновили, як змінювалася циркуляція з часом, а потім перевірили свою реконструкцію майже на 100 кліматичних моделях.
Згідно зі статтею, опублікованою в Communications Earth & Environment, лише моделі, які відтворювали ослаблену AMOC, узгоджувалися з фактичними спостереженнями. Моделі зі зміцненою циркуляцією не змогли відтворити реальні океанічні умови.
«Це дуже стійка кореляція», — сказав Лі. — «Якщо порівняти спостереження з усіма моделями, лише сценарій ослабленої AMOC пояснює охолодження в цьому регіоні».
Дослідження також показало, що ослаблення AMOC корелює зі зниженням солоності — ще одна ознака того, що на північ транспортується менше теплої солоної води.
Наслідки цих змін значні. Аномалія біля Південної Ґренландії важлива не лише через свою незвичність, а й тому, що цей регіон є одним з найбільш чутливих до змін океанічної циркуляції. Він впливає на погодні умови по всій Європі, змінюючи кількість опадів і зміщуючи струменеву течію — висотний потік повітря, який керує рухом циклонів та допомагає регулювати температури у Північній Америці та Європі.
Сповільнення AMOC може також порушити морські екосистеми, оскільки зміни солоності та температури впливають на середовище проживання різних видів.
Дискусія вирішена
Результати дослідження можуть допомогти покласти край суперечці між кліматичними моделістами щодо того, чи зумовлене охолодження біля Південної Ґренландії океанічною динамікою, чи атмосферними факторами, такими як аерозольне забруднення. Багато сучасних моделей припускали друге та прогнозували зміцнення AMOC через зниження аерозолів. Але ці моделі не змогли відтворити реальні дані.
«Наші результати показують, що лише моделі з ослабленою AMOC виявилися правильними», — сказав Лю. — «Це означає, що багато нових моделей занадто чутливі до змін аерозолів і менш точні для цього регіону».
Вирішивши цю невідповідність, дослідження робить кліматичні прогнози — особливо для Європи — більш надійними.
Робота також підкреслює цінність непрямих даних. Незважаючи на обмежені прямі вимірювання, температурні та соляні записи дозволяють відстежувати довгострокові зміни та робити прогнози на майбутнє.
«У нас немає прямих спостережень за ціле століття, але дані температури та солоності дають змогу чітко побачити минуле», — сказав Лі. — «Дослідження показує, що AMOC слабшає понад сто років, і ця тенденція, ймовірно, продовжиться, якщо рівень парникових газів зростатиме».
У міру зміни клімату холодна пляма біля Південної Ґренландії може лише посилювати свій вплив. Сподіваються, що розкриття її походження допоможе краще підготувати суспільства до того, що чекає попереду.
«Метод, який ми використали, — це потужний інструмент для розуміння того, як система змінювалася, і куди вона прямує, якщо викиди парникових газів продовжать зростати», — сказав Лі.
