大西洋环流的崩溃真的迫在眉睫吗?冰山的历史揭示了一些线索

TheConversation

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当人们思考气候变化的风险时,突然的变化是非常可怕的。类似“后天难以想象的风暴和人们逃离​​快速变化的气温的景象加剧了这种恐惧。

虽然好莱坞显然对灾难的速度和严重程度采取了随意的态度, 最近的几项研究拉响了现实世界的警报 向北方国家输送热量的重要洋流可能会在本世纪关闭,并可能带来灾难性的后果。

这种情况过去发生过,最近发生过 16,000多年前. 。然而,它依赖于格陵兰岛向海洋释放大量冰。

我们发表在《科学》杂志上的新研究表明,虽然格陵兰岛目前确实正在失去大量令人担忧的冰,但 可能不会持续足够长的时间 自行关闭电流。仔细看看 过去的证据 显示原因。

血与水

大西洋洋流系统 分配热量和营养 在全球范围内,就像人体循环系统将热量和营养物质分配到身体各处一样。

来自热带的暖水沿着美国向北循环横渡大西洋之前的大西洋海岸。当一些温水蒸发并且地表水冷却时, 变得更咸、更浓. 。密度更大的水会下沉,而这种更冷、密度更大的水则在深处循环回到南方。热量和盐度的变化为系统的泵送心脏提供动力。

如果大西洋环流系统减弱,可能会导致世界气候混乱。

Two illustrations show how the AMOC looks today and its expected weaker state in the future
大西洋环流减慢时会发生怎样的变化。 IPCC第六次评估报告

冰盖是由淡水构成的,因此冰山快速释放到大西洋可以降低海洋的盐度并减缓心脏的跳动。如果地表水不再能够下沉并且循环崩溃,欧洲和北美可能会出现急剧降温。亚马逊雨林和非洲萨赫勒地区都将变得干燥,南极洲的变暖和融化将加速,所有这些都将发生 几年到几十年的事.

如今,格陵兰冰盖正在迅速融化, 一些科学家 担心大西洋洋流系统可能会在本世纪走向气候临界点。但这种担心有道理吗?

要回答这个问题,我们需要回顾过去。

放射性发现

在 20 世纪 80 年代,一位名叫 哈特穆特·海因里希 他和他的同事从海底提取了一系列深海沉积物核心,以研究核废料是否可以安全地埋在北大西洋深处。

沉积物核心包含了多年来在海底那部分积累的一切事物的历史。 数十万年. 。海因里希发现了几层含有大量矿物颗粒和陆地岩石碎片的地层。

沉积物颗粒太大,无法仅靠风或洋流带到海洋中部。海因里希意识到他们一定是 由冰山带到那里, 当冰山还是陆地上冰川的一部分时,它就吸收了岩石和矿物质。

含有最多岩石和矿物碎片的地层,从冰山一定已经出现的时候起,就与大西洋洋流系统的严重减弱同时发生。这些时期现在被称为 海因里希事件.

作为 古气候 科学家, ,我们利用沉积岩芯等自然记录来了解过去。通过测量沉积物中的铀同位素,我们能够确定冰山掉落的沉积物的沉积速率。碎片的数量使我们能够 估计需要多少淡水 这些冰山加入到海洋中,并将其与今天进行比较,以评估历史是否会在不久的将来重演。

为什么不太可能很快关闭

那么,大西洋洋流系统是否会因为格陵兰岛融化而走向气候临界点?我们认为在未来几十年内这不太可能。

虽然格陵兰岛目前正在失去大量的冰——令人担忧地与中程海因里希事件相当——但冰的流失可能不会持续足够长的时间来自行关闭洋流。

冰山 更有效 与陆地融水相比,冰山对洋流的干扰更大,部分原因是冰山可以将淡水直接带到洋流下沉的地方。然而,未来的变暖将迫使格陵兰冰盖 远离海岸 通过冰山输送足够的淡水还为时过早。

A map showing fast ice loss around the edges and a chart showing rapid decline.
格陵兰岛的冰损失,由 Grace 和 Grace-FO 卫星测量。 美国宇航局

大西洋经向翻转环流(AMOC)的强度是 预计到 2100 年将下降 24% 至 39%. 。届时,格陵兰岛的冰山形成将更接近过去最弱的海因里希事件。相比之下,海因里希事件持续了 200年左右.

预计融水流入格陵兰岛边缘的大西洋将不再是冰山,而是格陵兰岛变薄的主要原因。融水仍然将淡水输送到海洋中,但它与海水混合,并且倾向于沿着海岸移动,而不是像漂流冰山那样直接使公海变得清新。

这并不意味着电流没有风险

大西洋洋流系统的未来轨迹可能由减速但更有效的冰山和加速但影响较小的地表径流的结合决定。那将是 海洋表面温度上升加剧了这种情况 这可能会进一步减缓电流。

因此,地球的跳动心脏仍可能面临风险,但历史表明,这种风险并不像一些人担心的那么迫在眉睫。

在《后天》中,大西洋洋流系统的减速使纽约市结冰。根据我们的研究,我们可能会感到一些安慰,因为我们知道这种情况在我们的有生之年不太可能发生。尽管如此,仍然需要大力努力阻止气候变化,以确保保护子孙后代。

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