Предвестником коллапса атлантических течений станет резкий сдвиг Гольфстрима
Постепенное смещение Гольфстрима на север дало новые доказательства ослабления согревающей Европу системы течений. Более того, моделирование показывает, что любой резкий сдвиг Гольфстрима может сигнализировать о неизбежном развитии событий по катастрофическому сценарию.
Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) — это поток теплой соленой воды с поверхности от тропиков к северо-западной Европе, где она остывает, опускается в глубину и возвращается на юг вдоль океанского дна. Часть этой циркуляции, идущая от Мексиканского залива вдоль восточного побережья США до Северной Каролины, где она поворачивает на восток в Атлантику, и называется Гольфстримом.
Считается, что плотная соленая AMOC должна терять силу из-за разбавления пресной водой, образующейся в результате таяния Гренландского ледяного щита. Некоторые исследования показывают, что это уже происходит, но прямых доказательств пока нет.
В Утрехтском университете провели моделирование, показавшее, как ослабление AMOC влияет на траекторию Гольфстрима. Результаты исследования вышли в журнале Nature Communications Earth & Environment.
Симуляция показывает, что Гольфстрим будет следовать вдоль побережья США дальше на север, прежде чем повернуть в Атлантику. Более того, спутниковые данные свидетельствуют, что он уже сместился на север примерно на 50 километров за 30 лет.
«Это поддается измерениям. Поэтому весьма вероятно, что наблюдаемое смещение как раз и отражает реальное ослабление AMOC», — говорит климатолог Рене ван Вестен, один из авторов исследования.
Реконструкции, оценивающие скорость AMOC на основе исторических температур моря, предполагают, что она ослабла на 15% с 1950 года. Однако фактический поток AMOC отслеживается стационарными приборами только с 2004-го — этого недостаточно, чтобы сказать, являются ли наблюдаемые изменения естественными колебаниями или тенденцией.
«Поэтому мы пытаемся придумать альтернативные подходы, такие как отслеживание траектории Гольфстрима», — объясняет ван Вестен.
Модель, использованная в исследовании, представляет мир ячейками размером 10 на 10 километров, а не типичными 100-километровыми ячейками, что позволяет исследователям отслеживать «излучину» — место, где Гольфстрим переносит огромные массы воды.
Траектория этого изгиба меняется из-за Глубинного западного пограничного течения (ГЗПТ), одного из ответвлений AMOC, которое переносит холодную соленую воду на юг вдоль морского дна. Обычно это течение идет вниз вдоль побережья Северной Америки под Гольфстримом, смещая его к югу. По мере ослабления AMOC ГЗПТ также ослабевает, и излучина Гольфстрима постепенно смещается на север.
Однако через 392 года модельного времени Гольфстрим совершает скачок более чем на 200 километров на север всего за два года. А еще через 25 лет после этого коллапсирует AMOC.
Предыдущие исследования показали, что такой коллапс приведет к резкому похолоданию в Европе: в Лондоне возможны морозы до −20 °C, а в Осло температура может опуститься до −48 °C.
Это моделирование представляет собой идеализированный сценарий и не означает, что AMOC обязательно прекратится через 400 лет. Но оно подтверждает такой риск, а самое главное, указывает, что резкий сдвиг Гольфстрима может служить ранним предупреждением о надвигающейся катастрофе — и это единственный известный нам на данный момент предвестник. Хотя к тому моменту, возможно, будет уже слишком поздно предотвращать коллапс AMOC, Европа могла бы подготовиться, утеплив дома и найдя более южные регионы для выращивания продуктов питания.
«Теперь у нас есть очень четкий ранний предупреждающий сигнал, который действительно срабатывает. И его очень легко измерить», — резюмирует ван Вестен.
В реальном мире неясно, сколько времени может пройти между сдвигом Гольфстрима и коллапсом AMOC. А прогнозы, когда AMOC может остановиться, варьируются от десятилетий до столетий.
Пресная вода из Гренландии может воздействовать на AMOC с другой интенсивностью и в другом месте, чем предполагает модель, предупредил океанограф Дэн Сейдов, вышедший на пенсию из Национального управления океанических и атмосферных исследований США.
«Вопрос в том, как, когда и почему это может произойти (или не произойти). Если это произойдет так, как предписано в модели, то Гольфстрим может стать предвестником и подать предупредительный сигнал», — заметил он.
Хотя связь между резким сдвигом и коллапсом AMOC должна быть подтверждена другими моделями, это исследование дает дополнительные доказательства, что AMOC уже замедляется, добавил Штефан Рамсторф из Потсдамского университета.
«Это замедление происходит раньше, чем в сценариях глобального потепления. Похоже, что климатические модели недооценивают проблему и, следовательно, скорость движения к точке невозврата для AMOC», — заключил он.
