Разрушение атлантического океанического течения может отразиться на всем мире

Изменение климата замедляет конвейер океанических течений, который приносит теплую воду из тропиков в Северную Атлантику.

Наше исследование, опубликованное в журнале Nature Climate Change, рассматривает глубокие последствия для глобального климата, если этот атлантический конвейер полностью разрушится.

Мы обнаружили, что разрушение этой системы, называемой Атлантической меридиональной циркуляцией, приведет к тому, что климат Земли перейдет в состояние, более похожее на Ла-Нинья.

Это будет означать более сильные наводнения на востоке Австралии и более сильные засухи и сезоны кустарниковых пожаров на юго-западе США.

Жители восточного побережья Австралии знают, что такое неумолимая Ла-Нинья. Изменение климата насытило нашу атмосферу более влажным воздухом, а два лета Ла-Нинья нагрели океан к северу от Австралии.

Оба этих явления способствовали возникновению самых влажных условий за всю историю наблюдений, в результате чего в Новом Южном Уэльсе и Квинсленде произошли рекордные наводнения.

Тем временем на юго-западе Северной Америки рекордная засуха и сильные кустарниковые пожары привели к огромной нагрузке на службы спасения и сельское хозяйство. Только пожары 2021 года обошлись, по оценкам, не менее чем в 70 миллиардов долларов США.

Климат Земли динамичен, изменчив и постоянно меняется. Но наша нынешняя траектория неослабевающих выбросов парниковых газов дает гигантский толчок всей системе, который будет иметь неопределенные последствия - последствия, которые перепишут наше описание циркуляции океана планеты и ее влияния.

Что такое Атлантическая перевертывающая меридиональная циркуляция?

Атлантическая переливная циркуляция представляет собой мощный поток теплых тропических вод в Северную Атлантику, который помогает поддерживать мягкий европейский климат, позволяя тропикам терять избыточное тепло. В Южном полушарии наблюдается эквивалентная циркуляция антарктических вод.

Климатические записи за 120 000 лет показывают, что во время ледниковых периодов атлантическая циркуляция выключается или резко замедляется.

Она включается и успокаивает европейский климат во время так называемых "межледниковых периодов", когда климат Земли теплее.

С тех пор как человеческая цивилизация зародилась около 5 000 лет назад, атлантическая циркуляция была относительно стабильной. Но за последние несколько десятилетий было обнаружено замедление, и это обеспокоило ученых.

Почему замедление? Одно из однозначных последствий глобального потепления - таяние полярных ледяных шапок в Гренландии и Антарктиде.

Когда эти ледяные шапки тают, они выбрасывают огромное количество пресной воды в океаны, делая воду более плавучей и уменьшая опускание плотных вод в высоких широтах.

Только вокруг Гренландии за последние 20 лет растаяло 5 триллионов тонн льда. Это эквивалентно 10 000 сиднейских гаваней пресной воды.

Если глобальное потепление не прекратится, то в ближайшие десятилетия скорость таяния льда возрастет.

Коллапс североатлантической и антарктической циркуляций глубоко изменит анатомию Мирового океана.

Он сделает их более пресными на глубине, обеднит их кислородом и лишит верхний слой океана питательных веществ, которые поступают в верхний океан, когда глубинные воды всплывают из океанской бездны. Последствия для морских экосистем будут глубокими.

Поскольку таяние гренландских льдов уже идет полным ходом, по оценкам ученых, атлантическое опрокидывание находится на самом слабом уровне, по крайней мере, за последнее тысячелетие, а в ближайшие столетия, если выбросы парниковых газов не будут контролироваться, ожидается коллапс.

Последствия замедления

В нашем исследовании мы использовали комплексную глобальную модель для изучения того, как будет выглядеть климат Земли в условиях такого коллапса.

Мы выключили атлантическое опрокидывание, применив аномалию талой воды в Северной Атлантике, а затем сравнили ее с аналогичной моделью без талой воды.

Мы стремились не ограничиваться хорошо известными региональными последствиями в Европе и Северной Америке, а проверить, как изменится климат Земли в отдаленных районах, вплоть до Антарктиды.

Первое, что показало моделирование, - это то, что в отсутствие атлантической циркуляции к югу от экватора накапливается огромное количество тепла.

Этот избыток тропического атлантического тепла выталкивает больше теплого влажного воздуха в верхнюю тропосферу (около 10 километров в атмосферу), вызывая опускание сухого воздуха над восточной частью Тихого океана.

Опускающийся воздух затем усиливает пассаты, которые толкают теплую воду в сторону индонезийских морей. Это помогает перевести тропическую зону Тихого океана в состояние, подобное Ла-Нинья.

Австралийцы могут думать о лете Ла-Нинья как о прохладном и влажном. Но в условиях долгосрочной тенденции потепления климата их худшим последствием станут проливные дожди, особенно на востоке страны.

Мы также показываем, что атлантическое опрокидывающееся закрытие будет ощущаться вплоть до юга Антарктиды. Подъем теплого воздуха над западной частью Тихого океана вызовет изменения ветра, которые распространятся на юг до Антарктиды. Это приведет к углублению атмосферной системы низкого давления над морем Амундсена, которое находится у западной Антарктиды.

Известно, что эта система низкого давления влияет на таяние ледниковых покровов и шельфовых ледников, а также на циркуляцию океана и протяженность морского льда вплоть до моря Росса.

Новый мировой порядок

Ни разу в истории Земли, не считая гигантских метеоритов и супервулканов, наша климатическая система не подвергалась таким изменениям в составе атмосферных газов, как те, которые мы наблюдаем сегодня в результате постоянного сжигания ископаемого топлива.

Океаны являются маховиком климата Земли, замедляя темпы изменений за счет поглощения тепла и углерода в огромных количествах. Но есть и расплата: в этом столетии прогнозируется повышение уровня моря, таяние льдов и значительное замедление Атлантической перевертывающей циркуляции.

Теперь мы знаем, что это замедление затронет не только Североатлантический регион, но и такие далекие регионы, как Австралия и Антарктида.

Мэтью Ингленд, профессор науки и заместитель директора Австралийского центра передового опыта в области антарктических наук (ACEAS), UNSW Sydney; Андреа С. Таскетто, доцент, UNSW Sydney, и Брайам Ориуэла-Пинто, кандидат наук, UNSW Sydney.