Analiza obserwacji cumowania i danych hydrograficznych sugeruje, że głębokowodna gałąź Atlantyku Meridional Overturning Circulation na północnym Atlantyku uległa osłabieniu. Dwie dekady ciągłych obserwacji zapewniają lepsze zrozumienie systemu regulacji klimatu Ziemi.
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience pod kierunkiem naukowców z University of Miami Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science oraz Atlantyckiego Laboratorium Oceanograficznego i Meteorologicznego National Oceanic and Atmospheric Administration wykazało, że wywołane przez człowieka zmiany środowiskowe wokół Antarktydy są przyczyniając się do wzrostu poziomu morza na Północnym Atlantyku.
Zespół badawczy przeanalizował dane oceanograficzne głębinowe zebrane z dwudziestu lat w ramach programów obserwacyjnych stanowisk cumowniczych, aby wykazać, że kluczowa część ziemskiego globalnego systemu prądów oceanicznych na Północnym Atlantyku osłabiła się o około 12 procent w ciągu ostatnich dwóch dekad.
„Chociaż te regiony są oddalone od siebie o dziesiątki tysięcy mil, a obszary głębinowe znajdują się kilka mil pod powierzchnią oceanu, nasze wyniki utwierdzają w przekonaniu, że nawet najbardziej odległe obszary oceanów świata nie są nietknięte działalnością człowieka” – mówi. główny autor badania, Tiago Biló, asystent naukowy w Spółdzielczym Instytucie Studiów Morskich i Atmosferycznych NOAA w szkole Rosenstiel.
W ramach finansowanego przez NOAA projektu DeepT (Innowacyjna analiza temperatur głębokich i głębinowych z instrumentu dennego) naukowcy przeanalizowali dane z kilku programów obserwacyjnych, aby zbadać zmiany w czasie w zimnej, gęstej i głębokiej wodzie znajdującej się na głębokościach ponad 4000 metrów (2,5 mil) pod powierzchnią oceanu, które wypływają z Oceanu Południowego na północ i ostatecznie wznoszą się na płytsze głębokości w innych częściach oceanu światowego, takich jak Północny Atlantyk.
Ta kurcząca się gałąź głębinowa – którą naukowcy nazywają odnogą głębinową – jest częścią atlantyckiej południkowej cyrkulacji wywracającej (AMOC), trójwymiarowego systemu prądów oceanicznych, które działają jak „pas przenośnikowy” rozprowadzający ciepło, składniki odżywcze, i dwutlenku węgla w oceanach świata.
Ta prawie dolna gałąź składa się z wód dennych Antarktyki, które powstają w wyniku chłodzenia wody morskiej w Oceanie Południowym wokół Antarktydy w miesiącach zimowych. Spośród różnych mechanizmów powstawania wód dennych być może najważniejszy jest tzw. odrzucanie solanki, czyli proces zachodzący w wyniku zamarznięcia słonej wody. Gdy tworzy się lód morski, uwalnia sól do otaczającej wody, zwiększając jej gęstość. Ta gęsta woda opada na dno oceanu, tworząc zimną, gęstą warstwę wody, która rozprzestrzenia się na północ, wypełniając wszystkie trzy baseny oceaniczne – Ocean Indyjski, Pacyfik i Atlantyk. W XXI wieku naukowcy zaobserwowali, że przepływ tej warstwy Antarktyki przez 16° szerokości geograficznej północnej na Atlantyku uległ spowolnieniu, ograniczając napływ zimnych wód na wyższe szerokości geograficzne i prowadząc do ocieplenia wód w głębinach oceanu.
„Obszary dotknięte ociepleniem rozciągają się na tysiące mil w kierunku północ-południe i wschód-zachód, na głębokości od 4000 do 6000 metrów” – powiedział William Johns, współautor i profesor nauk o oceanach w szkole Rosenstiel. „W rezultacie następuje znaczny wzrost zawartości ciepła w oceanie głębinowym, co przyczynia się do lokalnego wzrostu poziomu morza w wyniku rozszerzalności cieplnej wody”.
„Nasza analiza obserwacyjna pokrywa się z przewidywaniami modeli numerycznych – działalność człowieka może potencjalnie nałożyć zmiany w cyrkulacji w całym oceanie” – powiedział Biló. „Ta analiza była możliwa jedynie dzięki dziesięcioleciom wspólnego planowania i wysiłkom wielu instytucji oceanograficznych na całym świecie”.