Chłodna plama na Atlantyku

Ostatni rok był najcieplejszy w historii pomiarów – cała planeta się ociepla. Cała? Nie! Na północnym Atlantyku, na południe od Grenlandii jest obszar, który w ostatnim stuleciu wyraźnie się ochłodził. Co jest w nim takiego unikalnego?

Rysunek 1. Liniowy trend wzrostu temperatury w okresie 1900-2013. Na tle ogarniającego całą kulę ziemską ocieplenia, ochłodzenie subpolarnego Północnego Atlantyku jest szczególne wyraźne i dobrze udokumentowane licznymi pomiarami – w odróżnieniu od niewielkiego obszaru w Afryce Północnej, który uważa się za artefakt niekompletnych i niejednorodnych danych pomiarowych ze stacji meteorologicznych.

Prądy oceaniczne na Atlantyku

Klimat Europy północno-zachodniej i wschodniego wybrzeża USA kształtuje skomplikowany system transportu ciepła w Oceanie Atlantyckim zwany AMOC (pol. atlantycka południkowa cyrkulacja wymienna), będący częścią światowej oceanicznej cyrkulacji termohalinowej. AMOC pompuje zimną wodę z północnego Atlantyku na południe, a ciepłą – z tropików na północ. W tej drugiej fazie nazywa się Prądem Zatokowym (Golfsztromem).

To właśnie Golfsztrom i wiejące znad Atlantyku zachodnie wiatry odpowiadają za łagodny klimat w północno-zachodniej Europie.

Rysunek 2. Schemat cyrkulacji oceanicznej na Atlantyku. Prądy powierzchniowe są pokazane kolorem czerwonym, głębinowe niebieskim, pokrywa lodowa zimą białym. Rahmstorf, Nature 1997

Tonąca na północnym Atlantyku woda napędza olbrzymi pas transmisyjny prądów oceanicznych. Dostarcza on chłodnej, dobrze dotlenionej wody w głębiny i jednocześnie wypycha głębinowe, ubogie w tlen (lecz bogate w minerały) wody oceaniczne na powierzchnię, gdzie mogą zostać natlenione i dostarczyć składników odżywczych morskim organizmom.

Słabnący puls oceanu

Modele klimatu prognozują, że globalne ocieplenie doprowadzi do słabnięcia transportującego ciepło na północ Golfsztromu, a w konsekwencji spadku temperatury w regionie subpolarnego Północnego Atlantyku.

Z pracy (Rahmstorf i in., 2015) wynika, że AMOC (a więc i „nasz” Golfsztrom) bardzo spowolnił.

„To znamienne, że w ostatnich stu latach jeden obszar na północnym Atlantyku się ochładzał, podczas gdy reszta świata się ocieplała. Mamy mocne dowody na to, że oceaniczny pas transmisyjny w ostatnich stu latach rzeczywiście spowalniał, a szczególnie po 1970 roku” – podkreśla Stefan Rahmstorf z Instytutu Badań Klimatycznych (PIK) w Poczdamie, autor wiodący pracy opublikowanej w Nature Climate Change.

Już wcześniej badacze wskazywali, że przyczyną tego zjawiska może być spowolnienie AMOC. Zespół Rahmstorfa zajrzał jeszcze głębiej w przeszłość oceanu. Zachowanie prądów morskich w ostatnim tysiącu lat naukowcy odczytali na podstawie temperatur powierzchni oceanu i powietrza, a w przypadku zamierzchłych czasów – na podstawie tzw. danych proxy (danych pośrednich, zebranych z rdzeni lodowych, słojów drzew, korali, osadów oceanicznych itp.). Z ich analizy wynikło, że takich zmian w cyrkulacji prądów nie było od co najmniej ponad 1000 lat.

Rysunek 3. Różnice temperatury pomiędzy subpolarnym Północnym Atlantykiem a średnią dla całej półkuli północnej, co można interpretować jako wskaźnik siły cyrkulacji atlantyckiej. Rahmstorf i in., 2015

Winne topnienie Grenlandii?

AMOC działa dzięki różnicom gęstości wód w oceanie. Ciepła (a przez to lżejsza) woda płynie z południa na północ, gdzie chłodna i słona (a przez to cięższa) woda opada w głąb oceanu, by przemieścić się na południe.

Rysunek 4. Odchylenie masy lądolodu Grenlandii (w mld ton) od średniej z lat 2002-2014 na podstawie pomiarów satelitów GRACE. Pomarańczowe gwiazdki pokazują wartości dla czerwca. NOAA Arctic Report Card 2014.

„Słodka woda z topniejącej pokrywy lodowej Grenlandii może zaburzać cyrkulację” stwierdza Jason Box ze Służby Geologicznej Danii i Grenlandii. Słodka woda rozrzedza wody w oceanie. Im mniejsze zasolenie wody, tym jest ona lżejsza, a woda o mniejszej gęstości nie chce opadać w głębiny oceanu.

Rysunek 5. Odchylenie temperatur zimą w 2015 roku od średniej z okresu 1961-1990. NOAA.

„Wygląda na to, że wywołane przez człowieka topnienie lądolodu Grenlandii spowalnia cyrkulację atlantycką. Wraz ze wzrostem temperatur możemy oczekiwać nasilania się problemu” – ostrzega Box. Epoki lodowcowej nie będzie, ale..

Ochłodzenie nad północnym Atlantykiem tylko w niewielkim stopniu skompensuje postępujące ocieplenie Europy i Ameryki Północnej. Mimo to konsekwencje spowolnienia AMOC będą poważne.

„Zaburzenie cyrkulacji oceanicznej zaszkodzi morskim ekosystemom, a więc i rybołówstwu na terenach nabrzeżnych. Spowolnienie AMOC dodatkowo przyczyni się do wzrostu poziomu morza i zagrozi takim miastom jak Nowy Jork czy Boston. Nastąpi dalsze rozchwianie klimatu – zarówno w Ameryce Północnej, jak i w Europie” – prognozuje Rahmstorf.

Jeśli cyrkulacja wciąż będzie słabnąć, może wreszcie się zatrzymać, co uznawane jest za jeden z punktów krytycznych w systemie klimatycznym (O co chodzi z „Progiem wzrostu temperatury o 2C”?). Ustanie AMOC wywoła dramatyczną i niekontrolowaną zmianę klimatu.

Zaburzenie działania cyrkulacji termohalinowej – wielkiej oceanicznej maszyny do mieszania wody, miałoby poważne konsekwencje, daleko wychodzące poza rozkład temperatur w rejonie północnego Atlantyku. Znaczące osłabienie (lub wręcz zanik) cyrkulacji doprowadziłyby rozwarstwienia się wód oceanicznych: powierzchniowe warstwy zostałyby pozbawione dopływu składników odżywczych, a w głębinach oceanicznych zaczęłyby panować warunki beztlenowe, sprzyjające rozwojowi bakterii siarkowych, w wyniku czego wody oceanów, zamiast tlenu przesycałby toksyczny dla życia tlenowego siarkowodór.

Zatrzymanie cyrkulacji oceanicznej stworzyłoby więc w oceanach warunki znacznie mniej sprzyjające życiu. Jak zauważa w filmie dr Jason Box, jeden z autorów pracy Rahmstorf i in., 2015, tonąca zimna słona woda na północnym Atlantyku jest kluczowym elementem światowej cyrkulacji termohalinowej, a jednocześnie jest jej „piętą achillesową”.

Czy do zatrzymania lub radykalnego osłabienia AMOC, będącego kluczowym elementem światowej cyrkulacji termohalinowej, może dojść jeszcze w tym stuleciu?

Raport IPCC z 2013 roku prawdopodobieństwo wystąpienia takiego scenariusza ocenia na góra jeden do dziesięciu. Jednak wielu badaczy uważa, że ryzyko jest wyższe. W swoim raporcie IPCC stwierdziło też, że jest „bardzo prawdopodobne”, że atlantycka cyrkulacja termohalinowa spowolni w tym stuleciu, jako najlepsze oszacowanie podając poziom 11-34%. Już teraz obserwujemy spadek w tym zakresie, choć mamy dopiero 2015 rok.

Marcin Popkiewicz. Na podst. Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK): Atlantic Ocean overturning found to slow down already today, RealClimate What’s going on in the North Atlantic?

Komentarze

16.09.2016 14:28 Nowicjusz

Jeżeli faktycznie Golfsztrom zwalnia, to dlaczego wody Oceanu Arktycznego w rejonie Svalbardu stają się coraz cieplejsze?
https://exignorant.files.wordpress.com/2015/05/8c74b-may-11-2016.jpg
https://exignorant.files.wordpress.com/2015/05/c632a-jan-24-2016.jpg
Wody oceaniczne nie mogły ogrzać się na miejscu, tj. w rejonie Svalbardu, tylko musiały być przetransportowane ze strefy gorącej. Jeżeli prąd zatokowy rzeczywiście zwalnia, to wody docierające za koło podbiegunowe powinny być coraz chłodniejsze, ponieważ po drodze przez strefę umiarkowaną zdążyłyby się wychłodzić. Nie wydaje mi się również, aby woda w tym rejonie była ogrzewana przez podwodne wulkany – nie spotkałem się z taką sugestią ze strony naukowców.

16.09.2016 15:29 zbig001

Golfsztrom może i słabnie, ale jest coraz cieplejszy. Zakręca tam pod pokrywą zimnych wód nie mieszając się z nimi, z powodu różnicy zasolenia.

Gdzieś już podawałem linka o masowych zakwitach alg na przegrzanym morzu Barentsa.

Dodaj komentarz

Kod
grakalkulator kalkulator zuzycia ciepla

Informacje

  • Polecane materiały
    Portal "Ziemia na rozdrożu" powstał w 2008 roku. Opublikowaliśmy tysiące artykułów, materiałów medialnych, książki i komiksy. W tej sekcji znajdziesz linki do różnych ciekawych materiałów.Polecane książki(...)

    więcej »

  • Świat na Rozdrożu - wykresy
    "Świat na rozdrożu" przedstawia powiązania między systemem finansowo-gospodarczym, zużyciem energii i zasobów oraz podlegającym coraz większej presji środowiskiem. Pokazuje, jak kształtują się i zmieniają powoln(...)

    więcej »

  • Przewodnik do sceptycyzmu globalnego ocieplenia
    Sceptycyzm naukowy jest zdrowy.  Właściwie to nauka z natury jest sceptyczna. Prawdziwy sceptycyzm oznacza rozważenie całości dowodów przed wyciągnięciem wniosków. Jeśli przyjrzymy się bliżej argumentom wyr(...)

    więcej »

  • Źródła informacji o klimacie
    Adresy stron internetowych, zawierających kluczowe dane i informacje o klimacie. Satelitarne pomiary temperaturyRemote Sensi(...)

    więcej »

  • Marcin Popkiewicz w mediach
    "O co chodzi"TEDx - Czy globalne ocieplenie jest faktem?, maj 2017 Klimatyczne fakty i mi(...)

    więcej »

Linkownia

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto