Η «θερμική βαλβίδα» του πλανήτη αλλάζει: Τι συμβαίνει με το ρεύμα του Ατλαντικού
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι η AMOC διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μεταφορά θερμότητας μέσω των παγκόσμιων ωκεάνιων ρευμάτων
Snapshot
- Η Ατλαντική Μεσημβρινή Ανατρεπτική Κυκλοφορία (AMOC) λειτουργεί ως θερμική βαλβίδα που ελέγχει το ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη, επηρεάζοντας τη θερμοκρασία και τη διανομή θερμότητας στους ωκεανούς.
- Η εξασθένηση της AMOC προκαλεί ψύξη στον Βόρειο Ατλαντικό, αλλά συνολικά αυξάνει τη θερμότητα που αποθηκεύουν οι παγκόσμιοι ωκεανοί, επιδεινώνοντας την υπερθέρμανση του πλανήτη.
- Κατά τις παλαιότερες περιόδους παγετώνων, η AMOC παρουσίαζε απότομες μεταβολές που θεωρούνται κλιματικά σημεία καμπής και σχετίζονταν με σημαντικές κλιματικές αλλαγές.
- Η θερμότητα συσσωρεύεται στα βαθιά στρώματα του ωκεανού όταν η AMOC εξασθενεί, ενώ μόνο ένα λεπτό στρώμα στην επιφάνεια ψύχεται, λειτουργώντας ως ένας τεράστιος κάδος θερμότητας.
- Η AMOC μπορεί να είναι πιο σταθερή σε έναν θερμότερο κόσμο και πιθανόν να μην υποστεί μη αναστρέψιμη κατάρρευση, αν και απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την κατανόηση της μελλοντικής της συμπεριφοράς.
Ένα σύστημα ρευμάτων στον Ατλαντικό Ωκεανό, το οποίο διαμορφώνει τοπικά κλίματα και διανέμει θρεπτικά συστατικά στους ωκεανούς, λειτουργεί παράλληλα και ως ρυθμιστής της παγκόσμιας θερμοκρασίας, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Η ανάλυση παλαιότερων φυσικών μεταβολών στην ένταση της Ατλαντικής Μεσημβρινής Ανατρεπτικής Κυκλοφορίας (AMOC) δείχνει ότι, όταν η AMOC ήταν ισχυρή, ο ωκεανός και ο πλανήτης συνολικά έχαναν θερμότητα. Όταν η AMOC ήταν ασθενής, ο ωκεανός και ο πλανήτης συνολικά αποθήκευαν επιπλέον θερμότητα.
«Η AMOC λειτουργεί σαν μια θερμική βαλβίδα που ελέγχει το ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη», δήλωσε ο Christo Buizert, παλαιοκλιματολόγος στο Oregon State University και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Geoscience.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι η AMOC διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μεταφορά θερμότητας μέσω των παγκόσμιων ωκεάνιων ρευμάτων. Αν και η AMOC παραμένει ισχυρή εδώ και 11.700 χρόνια, από το τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων, πολλά κλιματικά μοντέλα προβλέπουν ότι θα εξασθενήσει στο μέλλον εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής.
Η εξασθένηση της AMOC αυξάνει τη θερμότητα
Μια τέτοια εξασθένηση της AMOC θα μπορούσε να επιδεινώσει την υπερθέρμανση του πλανήτη, σύμφωνα με τον Buizert, αναπληρωτή καθηγητή στο College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences του Oregon State University.
Η πιο άμεση επίπτωση της εξασθένησης της AMOC είναι η ψύξη του Βόρειου Ατλαντικού και των γύρω περιοχών, συμπεριλαμβανομένης της Γροιλανδίας.
«Ωστόσο, αν διευρύνουμε την οπτική μας και εξετάσουμε ολόκληρο τον πλανήτη, η συνολική ποσότητα θερμότητας στην πραγματικότητα αυξάνεται», δήλωσε ο Buizert.
Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι κατά τη διάρκεια κάθε παγετώδους περιόδου της Γης, οι οποίες επαναλαμβάνονταν από πριν από 2,7 εκατομμύρια χρόνια έως πριν από 11.700 χρόνια, η AMOC παρουσίαζε μια σειρά από απότομες μεταβολές, γνωστές ως γεγονότα Dansgaard-Oeschger.
Οι απότομες αυτές μεταβολές θεωρούνται πιθανότατα ένα από τα καλύτερα παραδείγματα κλιματικών «σημείων καμπής» (tipping points): κρίσιμων ορίων τα οποία, όταν ξεπεραστούν, οδηγούν σε ξαφνικές και δυνητικά μη αναστρέψιμες κλιματικές αλλαγές.
Κατά τις περιόδους εξασθένησης της AMOC, η απότομη ψύξη του Βόρειου Ατλαντικού βύθιζε περιοχές όπως η σημερινή Ευρώπη, η Γροιλανδία και η Νέα Υόρκη σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Η κυρίαρχη επιστημονική θεωρία υποστήριζε ότι η θερμότητα μεταφερόταν στο Νότιο Ημισφαίριο μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως «διπολική θερμική τραμπάλα» (bipolar thermal seesaw).
Η νέα έρευνα δείχνει ότι, αντί για μια απλή ανακατανομή της θερμότητας, υπάρχει στην πραγματικότητα καθαρή αύξηση της θερμότητας που αποθηκεύουν οι παγκόσμιοι ωκεανοί.
«Για να το θέσουμε σε μια προοπτική, τα επεισόδια εξασθένησης της AMOC κατά την τελευταία εποχή των παγετώνων προκάλεσαν θέρμανση ισοδύναμη με εκείνη που θα προκαλούσαν σήμερα 25 ppm διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό αντιστοιχεί περίπου σε 10 χρόνια ανθρωπογενών εκπομπών», ανέφερε ο Buizert.
Εντοπίζοντας πού καταλήγει η θερμότητα
Για να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα νέο μοντέλο, χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις απότομων μεταβολών της AMOC από τρία διαφορετικά κλιματικά μοντέλα.
Στα τρία μοντέλα παρακολούθησαν τον τρόπο με τον οποίο η θερμότητα μετακινείται μέσα στους ωκεανούς, καθώς και πόση θερμότητα χάνεται ή κερδίζεται από τον πλανήτη συνολικά.
Ο ωκεανός απορροφά συνεχώς θερμότητα από την ηλιακή ακτινοβολία, ιδιαίτερα στις τροπικές περιοχές. Όταν η AMOC είναι ισχυρή, αυτή η θερμότητα μεταφέρεται μέσω των ωκεάνιων ρευμάτων προς τον Βόρειο Ατλαντικό, όπου απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται βαθιά ωκεάνια μεταφορά (deep ocean convection).
Η νέα μελέτη διαπίστωσε ότι, όταν η AMOC εξασθενεί, αυτή η θερμότητα συσσωρεύεται στα βαθιά στρώματα του ωκεανού, συμπεριλαμβανομένου του Βόρειου Ατλαντικού.
Μόνο ένα λεπτό στρώμα στην επιφάνεια του Βόρειου Ατλαντικού ψύχεται, ενώ το υπόλοιπο τμήμα του ωκεανού θερμαίνεται.
«Είναι σαν ολόκληρος ο ωκεανός να λειτουργεί ως ένας τεράστιος κάδος θερμότητας», δήλωσε ο Buizert.
Η AMOC λειτουργεί σαν μια βρύση που ελέγχει την ποσότητα θερμότητας η οποία μπορεί να διαφύγει.
Ένα πιο σταθερό μέλλον παραμένει πιθανό
Υπάρχει, ωστόσο, και μια θετική ένδειξη.
«Η έρευνά μας δείχνει επίσης ότι σε έναν θερμότερο κόσμο η AMOC τείνει να είναι πιο σταθερή, γεγονός που υποδηλώνει ότι αυτά τα “σημεία καμπής” μπορεί να μην εμφανιστούν στο μέλλον», δήλωσε ο Buizert.
«Η AMOC θα εξασθενήσει στο μέλλον εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής, αλλά μπορεί να ανακάμψει. Μια μη αναστρέψιμη κατάρρευση της AMOC ενδέχεται να μην συμβεί. Ωστόσο, απαιτείται περισσότερη έρευνα για να κατανοήσουμε καλύτερα τη μελλοντική σταθερότητα της AMOC».
Οι μελέτες των φυσικών μεταβολών της AMOC στο παρελθόν δεν αποτελούν τέλειο ανάλογο για τη σημερινή κλιματική αλλαγή. Ωστόσο, όσο περισσότερα μαθαίνουν οι επιστήμονες για το παρελθόν, τόσο καλύτερα μπορούν να κατανοήσουν πώς μπορεί να εξελιχθεί το κλίμα στο μέλλον, σημείωσε ο Buizert.
Απαιτείται περισσότερη έρευνα για να γίνει πλήρως κατανοητός ο ρόλος που διαδραματίζει η διαρκώς μεταβαλλόμενη AMOC στα παγκόσμια καιρικά φαινόμενα και στα κλιματικά πρότυπα.
