Atlantyk zbliża się do punktu krytycznego. Może to drastycznie zmienić nasz klimat

Postępujące zmiany klimatyczne mają coraz większy wpływ na życie w różnych zakątkach świata. Działalność człowieka nie oszczędziła także mórz i oceanów - w styczniu 2024 roku średnia globalna temperatura powierzchni morza w styczniu dla szerokości geograficznych poza obszarami polarnymi osiągnęła niemal rekordową wartość, a rekord ten może już wkrótce zostać pobity.

Jak wynika z badań opublikowanych na łamach czasopisma "Science Advances", zagrożone są nie tylko płytkie części oceanów, ale także całe systemy prądów morskich, w tym Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna (ang. Atlantic Meridional Overturning Circulation, czyli AMOC).

Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna jest systemem prądów morskich na Oceanie Atlantyckim, które wpływają na panujące w jego wodach warunki - i nie tylko. Powierzchniowe prądy, takie jak Golfsztrom, transportują ciepłą, zasoloną wodę w kierunku biegunów. W polarnych regionach Ziemi woda zamarza. Proces ten powoduje wytrącanie się soli, której stężenie w wodzie stopniowo się zwiększa. Zimna, ciężka i silnie zasolona woda opada na dno, gdzie przechwytują ją prądy głębinowe i niosą z powrotem na południe.

Jak wyjaśniła amerykańska Krajowa Agencja Oceaniczno-Atmosferyczna (NOAA), ta cyrkulacja wody z północy na południe i z powrotem przynosi ciepło do różnych części globu, a także transportuje składniki odżywcze niezbędne do utrzymania życia w oceanie. To dzięki AMOC klimat na przybrzeżnych obszarach półkuli północnej jest stosunkowo łagodny.

Główne zagrożenie dla stabilności AMOC stanowi topnienie pokrywy lodowej Arktyki. Do oceanu dostaje się wtedy mnóstwo słodkiej wody, zmniejszając stężenie przyniesionej z południa soli i spowalniając proces opadania. Analiza rdzeni lodowych i osadów dennych wskazała, że ponad 12 tysięcy lat temu cyrkulacja zanikła w wyniku szybkiego topnienia lodowców, a teraz naukowcy obawiają się, że ponownie może do tego dojść - jak pokazały badania, system działa najsłabiej od ponad tysiąclecia.

Badacze z Uniwersytetu w Utrechcie opracowali model symulujący stopniowy wzrost ilości wody słodkiej dostającej się do AMOC. Woda ta pochodziła nie tylko z topniejącej pokrywy lodowej, ale także opadów deszczu i spływów powierzchniowych. Gdy naukowcy zwiększali w symulacji ilość słodkiej wody, zaobserwowali, że AMOC stopniowo słabł, a w pewnym momencie całkowicie się załamał.

- Zmierzamy w kierunku punktu krytycznego związanego ze zmianami klimatu - przekazał główny autor artykułu Rene van Westen. - Jesteśmy coraz bliżej, ale jeszcze nie wiemy, jak blisko.

Na podstawie danych naukowcom udało się opracować sygnał wczesnego ostrzegania o zapadaniu się systemu, związany z obserwacją transportu słodkiej wody przez AMOC na południowych krańcach Atlantyku.

Jaki wpływ na klimat może mieć załamanie się AMOC? Według naukowców, silne zmiany odczują mieszkańcy północno-zachodniej Europy - Norwegii, Wysp Brytyjskich czy Islandii. Według najgorszych scenariuszy w ciągu kilku dekad od zatrzymania cyrkulacji średnia roczna temperatura może tam spaść o około 5-15 stopni Celsjusza, a zasięg pokrywy lodowej Arktyki zacznie rozciągać się coraz dalej na południe. W mniejszym stopniu zmiany dotknęłyby także Europy Środkowej.

- Żadne realistyczne środki adaptacyjne nie poradzą sobie z tak szybkimi zmianami temperatury - przekazali autorzy badania.

Z drugiej strony, w wyniku zaniknięcia AMOC w Ameryce Południowej może dojść do ocieplenia oraz zmian w reżimie opadowym - pora deszczowa stałaby się porą suchą. Miałoby to ogromny wpływ na funkcjonowanie amazońskiego lasu deszczowego. Załamanie cyrkulacji może również spowodować wzrost poziomu mórz o około 1 metr.

Jak wyjaśnili naukowcy, wyniki nie dają odpowiedzi na pytanie, kiedy dojdzie do załamania AMOC, a jedynie pokazują, że jesteśmy na drodze do niego. Van Westen podkreślił, że potrzebne są dalsze badania, w tym modele biorące pod uwagę także postępujące zanieczyszczenie środowiska, którego nie uwzględniono w tej analizie - czynniki te mogą przyspieszyć procesy zapadania się cyrkulacji.