Холандски научници недавно су објавили рад који сугерише да би померање Голфске струје ка северу могло да послужи као рани сигнал за један од најопаснијих климатских сценарија – колапс система тзв. атлантске меридионалне превратне океанске циркулације (AMOC), који одржава климу Европе релативно благом.
Рад научника са Института за морска и атмосферска истраживања на Универзитету у Утрехту објављен је у часопису Communications Earth & Environment и заснива се на до сада најдетаљнијим компјутерским симулацијама Атлантског океана.
Ново истраживање показује да би промене у путањи Голфске струје могле да послуже као својеврсни „рани аларм“ за колапс AMOC-а. Према симулацијама холандског тима, Голфска струја могла би нагло да промени положај око 25 година пре колапса циркулације.
Како функционише AMOC?
AMOC је огроман систем морских струја који делује попут планетарног транспортног појаса. У површинском слоју океана преноси топлу воду из тропских подручја ка северном Атлантику. Како се вода хлади, постаје гушћа (слана вода је најгушћа на −2 до 0 °C, у зависности од салинитета), тоне и враћа се ка југу у дубоким слојевима.
Тај процес покреће разлика у температури и сланости воде, па се назива термохалинска циркулација. Топла вода коју AMOC доноси ка северу загрева ваздух изнад Атлантика и ублажава зиме у Европи, због чега западна Европа има блажу климу него подручја на истој географској ширини у Северној Америци.
Упозорења климатолога
Научници већ деценијама упозоравају да би глобално загревање могло да ослаби овај систем. Како се Арктик загрева, глечери и морски лед се топе, а велике количине слатке воде улазе у северни Атлантик. Пошто је слатка вода мање густа од слане, теже тоне и слаби процес који покреће дубинску циркулацију.
Неки радови сугеришу да је AMOC већ значајно ослабио у последњих стотинак година, те да је данас вероватно најслабији у најмање хиљаду година.
Колапс тог система имао би глобалне последице. У многим деловима Европе зиме би постале хладније, док би се у тропским подручјима променили обрасци падавина. Монсуни у Африци и Азији могли би да се поремете, што би утицало на снабдевање храном за милијарде људи. Истовремено би ниво мора уз источну обалу Северне Америке могао нагло да порасте.
Због тога научници покушавају да пронађу ране знаке упозорења који би сигнализирали приближавање критичној тачки, тзв. tipping point-у – прагу након којег промене постају нагле и тешко заустављиве.
Пад од десетак степени Целзијусових
Ивица Вилибић, океанограф са Института „Руђер Бошковић“, каже да би колапс AMOC-а у северозападној Европи, нарочито у Шкотској и уз обале Норвешке, донео просечан пад температуре за нешто мање од десет степени.
„Другим речима, клима у тим крајевима била би слична клими на сличним географским ширинама уз источну обалу Северне Америке, примера ради у подручју Њуфаундленда. Та аномалија температуре нагло би се смањивала према средњој Европи, док би подручје Средоземља, а тиме и Хрватске, било ‘нетакнуто’, барем у смислу просечних температура, док би падавина било нешто више, будући да би се промениле путање циклона над Атлантиком. Овде реч ‘нетакнуто’ заправо значи да би подручје Средоземља било под утицајем израженог глобалног загревања и свега осталог што иде уз то“, објашњава Вилибић.
Голфска струја се већ помера
Ново истраживање фокусира се на Голфску струју, снажну површинску струју која тече уз источну обалу САД-а пре него што скрене ка Европи. Она је део AMOC-а, али и засебан систем којим управљају и ветрови и ротација Земље.
У моделу су истраживачи постепено слабили AMOC и пратили реакцију Голфске струје.
Како је циркулација слабила, струја се постепено померала ка северу и у моделу се током дужег периода померила око 133 километра.
Међутим, затим је уследио нагли скок – за само две године њена путања померила се додатних 219 километара ка северу.
Сигнал 25 година пре колапса
Најзанимљивији налаз студије је да се тај нагли помак догодио око 25 година пре почетка колапса AMOC-а.
„Открили смо да се Голфска струја понаша попут раног упозорења за колапс циркулације“, објаснили су аутори студије.
„Нагли помак њене путање може сигнализирати да се систем приближава критичној тачки“, додају.
Другим речима, промене у једној познатој океанској струји могле би да открију шта се дешава у много већем систему дубинских струја.
Сателитске потврде
Занимљиво је да нека посматрања показују да се Голфска струја у последњих неколико деценија заиста померила нешто северније.
Истраживачи су такође приметили слабљење дубинске струје Deep Western Boundary Current која тече испод Голфске струје и представља важан део AMOC-а. Таква подударања између модела и мерења научници називају „отисцима прста“ климатског система.
Колапс можда већ до средине века?
Важно је нагласити да то не значи да је колапс неизбежан нити да ће се догодити ускоро. Климатски модели показују различите сценарије. Неки сугеришу да би AMOC могао да колабира већ средином века ако емисије гасова стаклене баште наставе да расту, док други предвиђају спорије слабљење без потпуног колапса.
Вилибић каже да је нова студија једна од многих моделских студија које покушавају да повежу „знакове времена“ са могућим будућим сценаријима.
„Да, пратећи сателитске податке знамо да се Голфска струја већ помера према северу, а пратећи дубока мерења знамо да постоји благ тренд слабљења дубоке циркулације. Но тај тренд је још увек битно мањи од међугодишње варијабилности. Стога се поставља питање да ли је уочени помак Голфске струје према северу резултат слабљења AMOC-а или можда нечега другог што није досад правилно уважено у моделима, као што је ветар, слабљење Лабрадорске струје или нешто треће. Потребно је још доста моделовања и посматрања да бисмо са довољном веродостојношћу могли да тврдимо да је помак Голфске струје повезан са колапсом AMOC-а“, објашњава океанограф Ивица Вилибић.
Рене ван Вестен, један од аутора студије, истиче да је Голфска струја у многим климатским моделима до сада била превише поједностављена.
„У стандардним моделима Голфска струја је често ‘заглађена’, па се њена динамика не види довољно јасно“, рекао је за Live Science.
Процесори из рачунарских игара
Вилибић каже да нова студија представља „мали каменчић у мозаику“ нашег разумевања промена струјања у северном Атлантику.
„Виша резолуција модела не значи да су резултати веродостојнији, то је само један од предуслова. Стварни проблем је огромна рачунарска снага потребна за симулације. Но неки модели већ се покрећу на графичким картицама које су изворно развијене за рачунарске игре, а GPU и квантни процесори могли би ускоро омогућити извођење стотина и хиљада климатских симулација, чиме би се повећала веродостојност резултата“, закључује Вилибић.
