Ένα από τα πιο δραματικά χαρακτηριστικά της πρόσφατης κλιματικής αλλαγής είναι η παρακμή της καλοκαιρινό πάγο στην Αρκτική θάλασσαΕ Οι επιπτώσεις αυτής της καλοκαιρινής απώλειας πάγου στη βόρεια κοινωνία, στις Αρκτικά οικοσυστήματακαι το κλίμα και τα δύο τοπικά και επιπλέον εις τους αγρούς, γίνονται ήδη αισθητές.
Λιγότερο γνωστές είναι οι δραματικές αλλαγές στον χειμερινό θαλάσσιο πάγο σε περιοχές όπως η Θάλασσα της Γροιλανδίας και της Ισλανδίας, όπου η μείωση τα τελευταία 30 χρόνια είναι ασύγκριτη από το 1900, όταν ξεκίνησαν τα ρεκόρ πάγου στην περιοχή.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στην Φύση Κλιματική Αλλαγή, δείχνουμε ότι η απώλεια θαλάσσιου πάγου σε αυτήν την υποπολική περιοχή επηρεάζει την παραγωγή πυκνού νερού που αποτελεί το βαθύτερο τμήμα του Κυκλοφορία μεσημβρινής ανατροπής του Ατλαντικού (AMOC). Το AMOC είναι μια κυκλοφορία στον ωκεανό που μεταφέρει ζεστό νερό από τους τροπικούς βορρά στα ανώτερα στρώματα του Ατλαντικού με μια ροή επιστροφής του κρύου νερού νότια σε βάθος. Ως εκ τούτου, η επίδραση αυτών των αλλαγών θα μπορούσε να σημαίνει ένα ψυχρότερο κλίμα στη δυτική Ευρώπη.
Η απώλεια του χειμερινού θαλάσσιου πάγου
Μεγάλο μέρος του πυκνού νερού στο AMOC παράγεται στη Θάλασσα της Γροιλανδίας και της Ισλανδίας μέσω της μεταφοράς θερμότητας και υγρασίας από τον ωκεανό στην ατμόσφαιρα. Η μεταφορά θερμότητας καθιστά τα επιφανειακά νερά σε αυτές τις περιοχές πιο κρύα, αλμυρά και πυκνότερα, με αποτέλεσμα α μεταφορική ανατροπή της στήλης νερού. Χρησιμεύει επίσης για να θερμάνει την ατμόσφαιρα σε αυτό το μέρος του κόσμου, με αποτέλεσμα συχνά να δημιουργούνται διακριτικοί σχηματισμοί νέφους που φαίνονται σε δορυφορικές εικόνες της περιοχής.
Το πόση μεταφορά θερμότητας ή ατμοσφαιρική πίεση συμβαίνει, εξαρτάται από το μέγεθος της διαφοράς θερμοκρασίας αέρα-θάλασσας και την ταχύτητα του επιφανειακού ανέμου. Ως αποτέλεσμα, είναι συνήθως το μεγαλύτερο κοντά στην άκρη του πάγου της θάλασσας όπου ο κρύος και ξηρός πολικός αέρας έρχεται για πρώτη φορά σε επαφή με τα ζεστά επιφανειακά νερά.
Το R/V Knorr σε συνθήκες καταιγίδας κοντά στην Ισλανδία όπου υπήρχε μεγάλη μεταφορά θερμότητας και υγρασίας από τον ωκεανό στην ατμόσφαιρα. Kjetil Våge
Sea Ice Retreat και Ocean Convection
Στη μελέτη μας, δείχνουμε ότι η υποχώρηση του χειμερινού θαλάσσιου πάγου οδήγησε σε μεγάλη μείωση της έντασης της ωκεάνιας μεταφοράς στη Θάλασσα της Γροιλανδίας και της Ισλανδίας. Αυτές οι αλλαγές αυξάνουν την πιθανότητα λιγότερης θερμότητας να μεταφέρεται από τον ωκεανό στην ατμόσφαιρα σε αυτές τις περιοχές, με αποτέλεσμα ένα ασθενέστερο AMOC, το οποίο με τη σειρά του σημαίνει λιγότερα υποτροπικά νερά που φέρνουν βόρεια και τελικά μια πιθανή ψύξη της Ευρώπης.
Εκτός από μια μεγάλη ατμοσφαιρική πίεση, η ωκεάνια μεταφορά συμβαίνει συνήθως σε περιοχές όπου υπάρχει μια ασθενής αντίθεση κατακόρυφης πυκνότητας, συνήθως μέσα σε ένα κλειστό ωκεάνιο ρεύμα γνωστό ως κυκλωνική γύρα. Αυτό καθιστά ευκολότερη την ανατροπή των μεταφορών να επεκταθεί σε μεγαλύτερα βάθη στον ωκεανό. Μέχρι πρόσφατα, οι γύροι στη Θάλασσα της Γροιλανδίας και της Ισλανδίας που ήταν προϋποθέσεις για ωκεάνια μεταφορά βρίσκονταν κοντά στην άκρη του πάγου και, ως εκ τούτου, η ατμοσφαιρική πίεση ήταν μεγάλη, με αποτέλεσμα τη βαθιά μεταφορά της μεταφοράς.
Ωστόσο, η χειμερινή υποχώρηση του θαλάσσιου πάγου έχει μετατοπίσει τώρα τις περιοχές των μεγαλύτερων ατμοσφαιρικών δυνάμεων μακριά από αυτά τα γυρίσματα. Με άλλα λόγια, οι περιοχές όπου η ζύγιση είναι η μεγαλύτερη και οι περιοχές που είναι πιο ευαίσθητες σε βαθιές ωκεάνιες μεταφορές έχουν απομακρυνθεί. Από τη δεκαετία του 1970, αυτό είχε ως αποτέλεσμα περίπου 20% μείωση του μεγέθους αυτής της εξαναγκαστικής μεταφοράς θερμότητας από τον ωκεανό στην ατμόσφαιρα, πάνω από τους γύρους της Ισλανδίας και της Γροιλανδίας.
Το R/V Knorr σε συνθήκες καταιγίδας κοντά στην Ισλανδία όπου υπήρχε μεγάλη μεταφορά θερμότητας και υγρασίας από τον ωκεανό στην ατμόσφαιρα. Kjetil VågeΕπιπτώσεις στον Ωκεανό και την Ευρώπη
Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ωκεάνιου μικτού στρώματος, ερευνήσαμε τον αντίκτυπο αυτής της μειωμένης ατμοσφαιρικής πίεσης. Στη Θάλασσα της Γροιλανδίας δείχνουμε ότι η μείωση της εξαναγκασμού θα οδηγήσει πιθανότατα σε μια θεμελιώδη μετάβαση στη φύση της ωκεάνιας μεταφοράς εκεί. Πράγματι, τα αποτελέσματα του μοντέλου μας υποδηλώνουν μια αλλαγή από μια κατάσταση μεταφοράς ενδιάμεσου βάθους σε μία στην οποία συμβαίνει μόνο ρηχή μεταφορά.
Καθώς η Θάλασσα της Γροιλανδίας παρέχει μεγάλο μέρος του νερού μεσαίου βάθους που γεμίζει τις Σκανδιναβικές Θάλασσες, αυτή η μετάβαση έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τα χαρακτηριστικά της θερμοκρασίας και της αλατότητας αυτών των θαλασσών. Στην Ισλανδική Θάλασσα, αποδεικνύουμε ότι μια συνεχής μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης έχει τη δυνατότητα να αποδυναμώσει την τοπική ωκεάνια κυκλοφορία, η οποία πρόσφατα αποδείχθηκε ότι τροφοδοτεί το ένα τρίτο του πυκνού νερού στους βαθύ τμήμα του AMOC.
Παρατηρήσεις, πληρεξούσιο και προσομοιώσεις μοντέλων υποδηλώνουν ότι μια αποδυνάμωση του AMOC συνέβη πρόσφατα και τα μοντέλα προβλέπουν ότι αυτή η επιβράδυνση θα συνεχιστεί. Μια τέτοια αποδυνάμωση του AMOC θα είχε δραματικές επιπτώσεις στο κλίμα του Βόρειου Ατλαντικού και της δυτικής Ευρώπης. Συγκεκριμένα, θα μειώσει τον όγκο του ζεστού νερού που μεταφέρεται στην επιφάνεια προς τη δυτική Ευρώπη. Αυτό θα μείωνε την πηγή θερμότητας που διατηρεί το κλίμα της περιοχής καλοήθη.
Αν και υπάρχει σημαντική συζήτηση σχετικά με τη δυναμική του AMOC, ένας προτεινόμενος μηχανισμός για την τρέχουσα και προβλεπόμενη πτώση του είναι η αναζωογόνηση των επιφανειακών υδάτων - για παράδειγμα λόγω του αυξημένου νερού τήξης από το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας. Μια χαμηλότερη αλατότητα μειώνει την πυκνότητα των επιφανειακών υδάτων, καθιστώντας πιο δύσκολο να συμβεί η ωκεάνια μεταφορά.
Ωστόσο, μεγάλο μέρος αυτής της απόρριψης γλυκού νερού είναι κατάλληλο να εξαχθεί προς τον ισημερινό μέσω της οριακό ρεύμα σύστημα γύρω από τη Γροιλανδία. Αυτό περιορίζει την άμεση εξάπλωση στους γύρους στις θάλασσες της Γροιλανδίας και της Ισλανδίας όπου συμβαίνει η ωκεάνια μεταφορά. Συνεπώς, απαιτούνται περαιτέρω εργασίες για τον προσδιορισμό του πώς και πού - και σε ποιες χρονικές κλίμακες - αυτό το γλυκό νερό διαπερνά τον Βόρειο Ατλαντικό.
Ωστόσο, τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι ενδέχεται να λειτουργούν άλλοι πιθανοί μηχανισμοί για επιβράδυνση του AMOC, όπως η μείωση του μεγέθους της ατμοσφαιρικής πίεσης που προκαλεί την ανατροπή της μεταφοράς στη Θάλασσα της Γροιλανδίας και της Ισλανδίας. Αυτή η διαδικασία θα οδηγούσε επίσης σε επιβράδυνση του AMOC, μειώνοντας και πάλι τη θέρμανση που βιώνει η Ευρώπη. Τα αποτελέσματά μας ενισχύουν την ιδέα ότι μια ζεστή Ευρώπη απαιτεί έναν ψυχρό Βόρειο Ατλαντικό, ο οποίος επιτρέπει μεγάλες μεταφορές θερμότητας και υγρασίας από τον ωκεανό στην ατμόσφαιρα. Ένας θερμαινόμενος Βόρειος Ατλαντικός με τη σχετική υποχώρηση του χειμερινού θαλάσσιου πάγου έχει επομένως τη δυνατότητα να οδηγήσει σε ψύξη της Ευρώπης μέσω επιβράδυνσης του AMOC.
Το αν αυτές οι μεταφορές συνεχίζουν να μειώνονται στο μέλλον παραμένει ανοιχτό ερώτημα, όπως και ο αντίκτυπός τους στο AMOC και το ευρωπαϊκό κλίμα.
Σχετικά με τους συγγραφείς
Ο Κεντ Μουρ είναι καθηγητής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο.
Ο Ian Renfrew είναι καθηγητής μετεωρολογίας στο University of East Anglia.
Ο Kjetil Våge είναι ερευνητής επιστήμονας στη φυσική ωκεανογραφία στο Πανεπιστήμιο του Μπέργκεν.
Ο Robert Pickart είναι Ανώτερος Επιστήμονας στη Φυσική Ωκεανογραφία στο Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
