Снижение циркуляции Атлантического океана достигло своего максимума, если говорить о последних полторы тысячи лет

11 апреля 2018



Новые исследования, проведенные Университетским колледжем Лондона (UCL) и Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI), свидетельствуют о том, что ключевые нарушения в глобальной системе циркуляции океана, начавшиеся в середине 1800-х годов, сейчас достигли пика, и в настоящее время круговорот атлантических вод находится в своей самой слабой точке за последние 1600 лет. Если система продолжит замедляться, это может привести к нарушению погодных явлений на территории от США и Европы до Сахеля в Африке и вызвать стремительное повышение уровня моря на Восточном побережье США.

Ключевую роль в регулирования глобального климата играет циркуляция Атлантического океана. Постоянно движущаяся система глубоководного обращения, которую иногда называют глобальным конвейерным поясом океана, несет теплую, соленую воду Гольфстрима в Северную Атлантику, где она отдает свое тепло в атмосферу, согревая им Западную Европу. Затем более прохладная вода опускается на большие глубины и доходит до Антарктиды и, в конце концов, возвращается обратно в Гольфстрим.

Ключевую роль в регулирования глобального климата играет циркуляция Атлантического океана. Постоянно движущаяся система глубоководного обращения, которую иногда называют глобальным конвейерным поясом океана, несет теплую, соленую воду Гольфстрима в Северную Атлантику, где она отдает свое тепло в атмосферу, согревая им Западную Европу. Затем более прохладная вода опускается на большие глубины и доходит до Антарктиды и, в конце концов, возвращается обратно в Гольфстрим.

«Наше исследование дает первый всесторонний анализ осадочных отложений в океане, демонстрируя, что это ослабление круговорота вод Атлантики началось в конце Малого ледникового периода, многовекового похолодания (XIV-XIX века), которое продолжалось до 1850 года», — написала д-р Делия Оппо, старший научный сотрудник WHOI и соавтор исследования, в отчете, опубликованном в апрельском выпуске Nature.

Ведущий автор исследования старший преподаватель Лондонского колледжа и адъюнкт WHOI доктор Дэвид Торналли считает, что по мере того, как Северная Атлантика начала нагреваться в конце Малого ледникового периода, пресные воды стали разрушать систему, называемую Атлантической меридиональной циркуляцией (Atlantic Meridional Oververturning Circulation — AMOC). Арктический морской лед, ледяные покровы и ледники Арктики таят, образуя огромный естественный отвод пресной воды, впадающий в Северную Атлантику. Этот огромный приток пресной воды разбавил поверхностную морскую воду, сделав ее более легкой и одновременно менее способной глубоко погрузиться, данный процесс замедляет работу системы AMOC.

Чтобы зафиксировать скорость циркуляции Атлантики в прошлом, ученые сначала исследовали размер зерен пород, осажденных глубоководными течениями. Чем крупнее зерна, тем сильнее ток. Затем они использовали множество методов для реконструкции приповерхностных температур океана в регионах, где на температуру влияет сила AMOC, а также, применяя метеорологическое оборудование, исследовали изучили особенности климата в данных областях. «Анализ результатов данных подходов позволяет сделать вывод, что AMOC ослабел за последние 150 лет примерно на 15-20 процентов», — говорит Торналли.

По словам соавтора исследования д-ра Джона Робсона, старшего научного сотрудника из Университета Рединга, эти результаты наводят на мысль, что есть глубокие расхождения во взглядах на существующие глобальные модели климата. «Кругооборот в Северной Атлантике намного более переменный, чем считалось ранее, — сказал он, — и важно выяснить, почему климатические модели недооценивают наблюдаемое нами сокращение AMOC». Это может быть связано с тем, что при создании моделей не учитываются активные ледяные щиты, или уровень арктического плавления и, возможно, в систему поступает больше воды, чем в настоящее время оценивается.

В другой научной работе, освещенной в том же выпуске Nature, работа проводилась во главе с Левке Чезаром и Стефаном Раммсторфом из Потсдамского института исследований воздействия на климат, были проанализированы данные о климатических моделях и температурах поверхности моря, чтобы показать, что АМОК слабеет с 1950 года в ответ на недавнее глобальное потепление. Вместе эти исследования вносят дополнительную ясность того, что современный АМОК сильно замедлен, и предлагают заняться изучением как долгосрочной перспективой выявленных изменений, так и детальным изучением перемен, происходящих каждое десятилетие.

«Что объединяет оба периода замедления АМОК — конец Малого ледникового периода и последние десятилетия, — это то, что они оба сопровождаются потеплением и таянием», — сказал Торналли. «По прогнозам, потепление и таянье льдов продолжится и в будущем из-за продолжающихся выбросов двуокиси углерода». Делия Оппо соглашается с Торналли, но они оба отмечает, что так же, как прошлые изменения в AMOC удивили ученых, так и в будущем их могут ждать сюрпризы. Например, до недавнего времени считали, что AMOC ослабевала во время Малого ледникового периода, но новые результаты показывают обратное, подчеркивая необходимость улучшить наше понимание этой важной системы.