Głęboka cyrkulacja oceaniczna, która tworzy się wokół Antarktydy, może zmierzać do załamania, twierdzą naukowcy.
Taki spadek cyrkulacji oceanicznej spowoduje zastój na dnie oceanów i spowoduje dalsze skutki dla klimatu i ekosystemów morskich w nadchodzących stuleciach.
Wyniki są szczegółowo opisane w nowym badaniu koordynowanym przez profesora Scientia Matthew England, zastępcę dyrektora ARC Center for Excellence in Antarctic Science (ACEAS) w UNSW Sydney. Praca, opublikowana dzisiaj w Nature, obejmuje głównego autora, dr Qian Li – wcześniej z UNSW, a obecnie w Massachusetts Institute of Technology (MIT) – a także współautorów z Australian National University (ANU) i CSIRO.
Zimna woda, która tonie w pobliżu Antarktydy, napędza najgłębszy przepływ wywracającej się cyrkulacji – sieć prądów, która obejmuje oceany świata. Przewrócenie niesie ciepło, węgiel, tlen i składniki odżywcze na całym świecie. Wpływa to na klimat, poziom mórz i produktywność ekosystemów morskich.
„Nasze modelowanie pokazuje, że jeśli globalne emisje dwutlenku węgla utrzymają się w obecnym tempie, to przewrót w Antarktydzie zwolni o ponad 40 procent w ciągu najbliższych 30 lat – i na trajektorii, która zmierza w kierunku upadku” – mówi prof. England.
Modelowanie głębokiego oceanu
Każdego roku w pobliżu Antarktydy tonie około 250 bilionów ton zimnej, słonej, bogatej w tlen wody. Woda ta rozprzestrzenia się następnie na północ i przenosi tlen do głębokich Oceanów Indyjskiego, Pacyfiku i Atlantyku.
„Gdyby oceany miały płuca, to byłby jeden z nich” – mówi prof.
Międzynarodowy zespół naukowców modelował ilość wód głębinowych Antarktydy produkowanych w ramach „scenariusza wysokiej emisji” IPCC do 2050 r.
Model rejestruje szczegóły procesów oceanicznych, których poprzednie modele nie były w stanie uchwycić, w tym, w jaki sposób prognozy dotyczące topnienia wody z lodu mogą wpływać na cyrkulację.
Ten głęboki prąd oceaniczny pozostawał w stosunkowo stabilnym stanie przez tysiące lat, ale przewiduje się, że wraz ze wzrostem emisji gazów cieplarnianych przewrót w Antarktyce znacznie zwolni w ciągu następnych kilku dekad.
Skutki zmniejszonego wywrócenia się Antarktydy
Wraz z upadkiem tego głębokiego prądu oceanicznego oceany poniżej 4000 metrów uległyby stagnacji.
„Spowodowałoby to uwięzienie składników odżywczych w głębokim oceanie, zmniejszając dostępne składniki odżywcze wspierające życie morskie w pobliżu powierzchni oceanu” – mówi prof. England.
Współautor, dr Steve Rintoul z CSIRO i Australian Antarctic Program Partnership, mówi, że symulacje modelowe pokazują spowolnienie wywracania, które następnie prowadzi do szybkiego ocieplenia głębokiego oceanu.
„Bezpośrednie pomiary potwierdzają, że ocieplenie głębokich oceanów rzeczywiście już trwa” – mówi dr Rintoul. Badanie wykazało, że topniejący lód wokół Antarktydy powoduje, że pobliskie wody oceaniczne są mniej gęste, co spowalnia antarktyczną cyrkulację zwrotną. Oczekuje się, że topnienie pokryw lodowych Antarktydy i Grenlandii będzie nadal przyspieszać w miarę ocieplania się planety.
„Nasze badanie pokazuje, że topnienie pokryw lodowych ma dramatyczny wpływ na cyrkulację zwrotną, która reguluje klimat Ziemi” – mówi dr Adele Morrison, również z ACEAS i ANU Research School of Earth Sciences.
„Mówimy o możliwym długoterminowym wyginięciu kultowej masy wody” – mówi prof. England.
„Tak głębokie zmiany w wywracaniu oceanu ciepła, słodkiej wody, tlenu, węgla i składników odżywczych będą miały znaczący negatywny wpływ na oceany w nadchodzących stuleciach”.