Действительно ли коллапс циркуляции Атлантического океана неизбежен?История айсбергов дает некоторые подсказки

Когда люди думают о рисках изменения климата, идея резких изменений довольно пугает.Такие фильмы как «Послезавтра» подпитывают этот страх видениями невообразимых штормов и населения, спасающегося от быстро меняющихся температур.

В то время как Голливуд явно позволяет себе вольность в отношении скорости и масштабов катастроф, несколько недавних исследований иметь поднял тревогу в реальном мире что важнейшее океанское течение, передающее тепло в северные страны, может прекратиться в этом столетии, что может привести к катастрофическим последствиям.

Этот сценарий уже случался в прошлом, совсем недавно. более 16 000 лет назад.Однако это зависит от того, что Гренландия сбрасывает много льда в океан.

Наше новое исследование, опубликованное в журнале Science, предполагает, что, хотя Гренландия действительно сейчас теряет огромные и тревожные объемы льда, может не продолжаться достаточно долго отключить ток самостоятельно.Более пристальный взгляд на свидетельства из прошлого показывает, почему.

Кровь и вода

Система Атлантического течения распределяет тепло и питательные вещества в глобальном масштабе, так же, как система кровообращения человека распределяет тепло и питательные вещества по всему телу.

Теплая вода из тропиков циркулирует на север вдоль территории США.Атлантическое побережье перед пересечением Атлантики.Часть теплой воды испаряется, а поверхностные воды остывают. становится более соленым и плотным.Более плотная вода опускается, и эта более холодная и плотная вода циркулирует обратно на юг на глубине.Колебания тепла и солености питают насосное сердце системы.

Если система атлантической циркуляции ослабнет, это может привести к глобальному климатическому хаосу.

Ледяные щиты состоят из пресной воды, поэтому быстрый выброс айсбергов в Атлантический океан может снизить соленость океана и замедлить работу сердца.Если поверхностные воды больше не смогут погружаться глубоко и циркуляция прекратится, вероятно, произойдет резкое похолодание в Европе и Северной Америке.И тропические леса Амазонки, и африканский регион Сахеля станут суше, а потепление и таяние Антарктиды ускорится, и все это в вопрос лет или десятилетий.

Сегодня ледниковый щит Гренландии быстро тает, и некоторые учёные обеспокоенность тем, что в этом столетии климатическая система Атлантического течения может достичь переломного момента.Но оправдано ли такое беспокойство?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно оглянуться назад во времени.

Радиоактивное открытие

В 1980-х годах младший научный сотрудник им. Хартмут Генрих и его коллеги извлекли со дна океана серию глубоководных отложений, чтобы изучить, можно ли безопасно захоронить ядерные отходы в глубокой части Северной Атлантики.

Керны отложений содержат историю всего, что накопилось на этой части океанского дна. сотни тысяч лет.Генрих нашел несколько слоев с множеством минеральных зерен и обломков горных пород с суши.

Зерна осадка были слишком большими, чтобы их можно было перенести на середину океана только ветром или океанскими течениями.Генрих понял, что они, должно быть, были занесенный сюда айсбергами, который собрал камни и минералы, когда айсберги еще были частью ледников на суше.

Слои с наибольшим количеством горных пород и минеральных обломков, возникшие в то время, когда айсберги, должно быть, вышли на поверхность, совпали с серьезным ослаблением системы атлантического течения.Эти периоды теперь известны как Генрих события.

Как палеоклимат ученые, мы используем природные записи, такие как керны отложений, чтобы понять прошлое.Измеряя изотопы урана в отложениях, мы смогли определить скорость осаждения осадков, сброшенных айсбергами.Количество мусора позволило нам прикиньте сколько пресной воды эти айсберги добавились к океану и сравнили его с сегодняшним днем, чтобы оценить, может ли история повториться в ближайшем будущем.

Почему отключение вряд ли произойдет в ближайшее время

Итак, приближается ли система атлантических течений к климатическому переломному моменту из-за таяния Гренландии?Мы считаем, что это маловероятно в ближайшие десятилетия.

Хотя Гренландия сейчас теряет огромные объемы льда – что тревожно сравнимо со средним событием Генриха – потеря льда, скорее всего, не будет продолжаться достаточно долго, чтобы остановить течение самостоятельно.

Айсберги гораздо более эффективны нарушать течение, чем талая вода с суши, отчасти потому, что айсберги могут переносить пресную воду непосредственно к местам, где течение тонет.Однако будущее потепление заставит ледниковый щит Гренландии разрушиться. отойти от берега слишком рано, чтобы доставить достаточное количество пресной воды с помощью айсберга.

Сила Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции, или AMOC, равна прогнозируется снижение с 24% до 39% к 2100 году..К тому времени формирование айсберга в Гренландии будет ближе к самым слабым событиям Генриха прошлого.События Генриха, напротив, длились 200 лет или около того.

По прогнозам, основной причиной истончения Гренландии станет не айсберги, а талая вода, вытекающая в Атлантический океан на окраине острова.Талая вода по-прежнему направляет пресную воду в океан, но она смешивается с морской водой и имеет тенденцию двигаться вдоль побережья, а не непосредственно освежает открытый океан, как это делают дрейфующие айсберги.

Это не значит, что течение не находится под угрозой

Будущая траектория системы атлантических течений, вероятно, будет определяться сочетанием замедляющихся, но более эффективных айсбергов и ускоряющегося, но менее влиятельного поверхностного стока.Это будет усугубляется повышением температуры поверхности океана это может еще больше замедлить течение.

Таким образом, бьющееся сердце Земли все еще может находиться под угрозой, но история показывает, что риск не так неизбежен, как опасаются некоторые люди.

В «Послезавтра» замедление Атлантического течения заморозило Нью-Йорк.Основываясь на наших исследованиях, мы можем испытывать некоторое утешение, зная, что такой сценарий маловероятен при нашей жизни.Тем не менее, решительные усилия по прекращению изменения климата по-прежнему необходимы для обеспечения защиты будущих поколений.