Według nowych badań przeprowadzonych przez naukowców z University of Wisconsin-Madison większość symulacji przyszłości naszego klimatu może być zbyt czuła na topnienie lodu w Arktyce jako przyczynę nagłych zmian w cyrkulacji oceanicznej.
Klimatolodzy zaliczają Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) do największych punktów zwrotnych na drodze do planetarnej katastrofy klimatycznej. Prąd Oceanu Atlantyckiego działa jak taśma transportowa, która przenosi ciepłą tropikalną wodę powierzchniową na północ i chłodniejszą, cięższą głębszą wodę na południe.
„Nauczono nas wyobrażać sobie to jako przenośnik taśmowy – nawet w gimnazjum i liceum uczy się tego w ten sposób – który wyłącza się, gdy słodka woda napływa z topniejącego lodu”, mówi Feng He, naukowiec w Centrum Badań Klimatycznych UW-Madison.
Jednak opierając się na wcześniejszych pracach, mówi, że naukowcy rewidują swoje zrozumienie związku między AMOC a słodką wodą z topniejącego lodu polarnego.
W przeszłości zatrzymany AMOC towarzyszył nagłym zdarzeniom klimatycznym, takim jak ocieplenie Bølling-Allerød, ostra globalny wzrost temperatury sprzed 14500 lat. Z powodzeniem odtworzył to wydarzenie, korzystając z modelu klimatycznego, który przeprowadził w 2009 r. jako doktorant UW-Madison.
„To był sukces, odtwarzając gwałtowne ocieplenie około 14700 lat temu, które można zobaczyć w zapisach paleoklimatycznych”, mówi teraz He. „Ale nasza dokładność nie była kontynuowana po tym okresie nagłych zmian”.
Zamiast tego, podczas gdy temperatury Ziemi ochłodziły się po tym nagłym ociepleniu, po czym ponownie wzrosły do nowego poziomu szczytowego w ciągu ostatnich 10 000 lat, model z 2009 roku nie był w stanie dotrzymać tempa. Symulowane ocieplenie w północnych regionach planety nie odpowiadało wzrostowi temperatur obserwowanemu w geologicznych archiwach klimatycznych, takich jak rdzenie lodowe.
W badaniu opublikowanym w tym tygodniu w czasopiśmie Nature Climate Change, He i paleoklimatolog z Oregon State University Peter Clark opisują nową symulację modelową, która pasuje do ciepła z ostatnich 10 000 lat. I zrobili to, usuwając wyzwalacz, który większość naukowców uważa, że zatrzymuje lub wyłącza AMOC.
Ocieplenie temperatury na powierzchni Ziemi powoduje topnienie lodu morskiego w Oceanie Arktycznym i lądolodzie Grenlandii, uwalniając świeżą wodę do oceanu. Naukowcy powszechnie uważali, że napływ słodkiej wody zaburza różnice gęstości na Północnym Atlantyku, które powodują, że woda w AMOC opada na północ i zawraca na południe.
„Problem”, mówi He, „jest związany z geologicznymi danymi klimatycznymi”.
Chociaż dane klimatyczne pokazują obfitość słodkiej wody, która pochodzi z ostatniego topnienia lądolodów w Ameryce Północnej i Europie, AMOC prawie się nie zmienił. Usunął więc ze swojego modelu założenie potopu słodkowodnego.
„Bez dopływu świeżej wody, który spowalnia AMOC w modelu, otrzymujemy symulację ze znacznie lepszą, trwalszą zgodnością z danymi temperaturowymi z zapisu klimatycznego”, mówi. „Ważnym wynikiem jest to, że AMOC wydaje się być mniej wrażliwy na wymuszanie wody słodkiej, niż od dawna sądzono, zarówno zgodnie z danymi, jak i modelem”.
Jest to szczególnie ważne dla modeli klimatycznych, które oceniają, w jaki sposób AMOC zareaguje na przyszły wzrost słodkiej wody z topnienia lodu.
„Jest wbudowany w wiele modeli”, mówi. „Przyszłe globalne ocieplenie spowodowane wzrostem poziomu dwutlenku węgla w atmosferze topi lód morski, a uważa się, że słodka woda z topniejącego lodu powoduje osłabienie AMOC”.
Powszechne konsekwencje drastycznego osłabienia AMOC obejmują szybki wzrost poziomu mórz na wschodnim wybrzeżu Ameryki Północnej, ochłodzenie Europy, które może zakłócić rolnictwo, wyschnięty las deszczowy Amazonii i zakłócenia monsunów w Azji. Nowe badanie modelowania przewiduje znacznie mniejszą redukcję siły AMOC, ale to nie wyklucza nagłej zmiany.
„Sugerujemy, że dopóki to wyzwanie nie zostanie rozwiązane, wszelkie symulowane zmiany AMOC wynikające z wymuszania wody słodkiej powinny być traktowane z ostrożnością” – mówi. „Nie możemy być pewni, dlaczego AMOC został zamknięty w przeszłości, ale jesteśmy pewni, że to się zmieniło. I może się zmienić ponownie”.