Στηβ Ρεντούλ, Συγγραφέας παρέχεται
Η Ανταρκτική θέτει τις βάσεις για τον μεγαλύτερο καταρράκτη στον κόσμο. Η δράση λαμβάνει χώρα κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού. Εδώ, τρισεκατομμύρια τόνοι κρύου, πυκνού, πλούσιου σε οξυγόνο νερού πέφτουν από την υφαλοκρηπίδα και βυθίζονται σε μεγάλα βάθη. Αυτό το «βυθό νερό» της Ανταρκτικής εξαπλώνεται στη συνέχεια βόρεια κατά μήκος του πυθμένα της θάλασσας σε βαθιά ωκεάνια ρεύματα, πριν ανέβει αργά, χιλιάδες χιλιόμετρα μακριά.
Με αυτόν τον τρόπο, η Ανταρκτική οδηγεί ένα παγκόσμιο δίκτυο ωκεάνιων ρευμάτων που ονομάζεται «ανατροπή κυκλοφορίας» που αναδιανέμει τη θερμότητα, τον άνθρακα και τα θρεπτικά συστατικά σε όλο τον κόσμο. Η ανατροπή είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση του κλίματος της Γης σταθερό. Είναι επίσης ο κύριος τρόπος με τον οποίο το οξυγόνο φτάνει στα βαθιά του ωκεανού.
Αλλά υπάρχουν ενδείξεις ότι αυτή η κυκλοφορία επιβραδύνεται και συμβαίνει δεκαετίες νωρίτερα από ό,τι είχε προβλεφθεί. Αυτή η επιβράδυνση έχει τη δυνατότητα να διαταράξει τη σύνδεση μεταξύ των ακτών της Ανταρκτικής και του βαθέως ωκεανού, με βαθιές συνέπειες για το κλίμα της Γης, το επίπεδο της θάλασσας και τη θαλάσσια ζωή.
Τα νέα έρευνα, που δημοσιεύτηκε σήμερα στο περιοδικό Nature Climate Change, χρησιμοποιεί πραγματικές παρατηρήσεις για να αποκρυπτογραφήσει πώς και γιατί ο βαθύς ωκεανός γύρω από την Ανταρκτική έχει αλλάξει τις τελευταίες τρεις δεκαετίες. Οι μετρήσεις μας δείχνουν ότι η ανατροπή της κυκλοφορίας έχει επιβραδυνθεί σχεδόν κατά το ένα τρίτο (30%) και τα επίπεδα οξυγόνου των βαθέων ωκεανών μειώνονται. Αυτό συμβαίνει ακόμη και νωρίτερα από κλιματικά μοντέλα προβλεπόταν.
Βρήκαμε ότι το λιώσιμο των πάγων της Ανταρκτικής διαταράσσει το σχηματισμό του βυθού της Ανταρκτικής. Το λιωμένο νερό κάνει τα επιφανειακά νερά της Ανταρκτικής πιο φρέσκα, λιγότερο πυκνά και επομένως λιγότερο πιθανό να βυθιστούν. Αυτό φρενάρει την κυκλοφορία ανατροπής.
Τώρα αυτός είναι ένας καταρράκτης: πυκνό νερό που ρέει από την υφαλοκρηπίδα στον βαθύ ωκεανό στη Θάλασσα Ρος. Κοινοπραξία για Μοντελοποίηση Πάγου Ωκεανού-Θάλασσας στην Αυστραλία (COSIMA) και Εθνική Υπολογιστική Υποδομή.
Γιατί συμβαίνει αυτό;
Καθώς η ροή του νερού του βυθού επιβραδύνεται, η παροχή οξυγόνου στα βαθιά του ωκεανού μειώνεται. Το συρρικνούμενο στρώμα νερού του πυθμένα, πλούσιο σε οξυγόνο, αντικαθίσταται στη συνέχεια από θερμότερα νερά που έχουν χαμηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο, μειώνοντας περαιτέρω τα επίπεδα οξυγόνου.
Τα ζώα του ωκεανού, μεγάλα και μικρά, ανταποκρίνονται ακόμη και σε μικρές αλλαγές στο οξυγόνο. Τα ζώα των βαθέων ωκεανών είναι προσαρμοσμένα σε συνθήκες χαμηλού οξυγόνου, αλλά πρέπει ακόμα να αναπνέουν. Οι απώλειες οξυγόνου μπορεί να τους αναγκάσουν να αναζητήσουν καταφύγιο σε άλλες περιοχές ή να προσαρμόσουν τη συμπεριφορά τους. Τα μοντέλα προτείνουν ότι είμαστε κλειδωμένο σε συρρίκνωση του «βιώσιμου» περιβάλλοντος που είναι διαθέσιμο σε αυτά τα ζώα με αναμενόμενη μείωση έως και 25%.
Επιβράδυνση της ανατροπής μπορεί επίσης εντείνω παγκόσμια υπερθέρμανση. Η ανατροπή της κυκλοφορίας μεταφέρει διοξείδιο του άνθρακα και θερμότητα στον βαθύ ωκεανό, όπου αποθηκεύεται και κρύβεται από την ατμόσφαιρα. Καθώς η χωρητικότητα αποθήκευσης των ωκεανών μειώνεται, περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα και θερμότητα παραμένουν στην ατμόσφαιρα. Αυτή η ανατροφοδότηση επιταχύνει την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Αυξάνονται επίσης οι μειώσεις στην ποσότητα του νερού του βυθού της Ανταρκτικής που φθάνει στον πυθμένα του ωκεανού τα επίπεδα της θάλασσας γιατί το θερμότερο νερό που το αντικαθιστά καταλαμβάνει περισσότερο χώρο (θερμική διαστολή).
Το φρεσκάρισμα των νερών των ραφιών μειώνει τη ροή του πυκνού νερού και επιβραδύνει τα βαθύτερα σημεία της ανατροπής κυκλοφορίας ενώ παράλληλα μειώνει τη βαθιά οξυγόνωση. Kathy Gunn, Συγγραφέας παρέχεται
Σημάδια ανησυχητικής αλλαγής
Η πραγματοποίηση παρατηρήσεων του νερού του βυθού είναι πρόκληση. Ο Νότιος Ωκεανός είναι απομακρυσμένος και φιλοξενεί τους ισχυρότερους ανέμους και τα μεγαλύτερα κύματα στον πλανήτη. Η πρόσβαση περιορίζεται επίσης από τον θαλάσσιο πάγο κατά τη διάρκεια του χειμώνα, όταν σχηματίζεται το νερό του βυθού.
Αυτό σημαίνει ότι οι παρατηρήσεις στο βαθύ Νότιο Ωκεανό είναι αραιές. Ωστόσο, οι επαναλαμβανόμενες μετρήσεις πλήρους βάθους που ελήφθησαν από ταξίδια πλοίων έδωσαν ματιές στις αλλαγές που πραγματοποιούνται στα βαθιά του ωκεανού. Το κάτω στρώμα νερού είναι γίνεται πιο ζεστό, λιγότερο πυκνό και λεπτότερο.
Τα δορυφορικά δεδομένα δείχνουν ότι το στρώμα πάγου της Ανταρκτικής είναι συρρίκνωση. Οι μετρήσεις των ωκεανών που έγιναν κατάντη περιοχών ταχείας τήξης δείχνουν ότι το νερό τήξης είναι μείωση της αλατότητας (και πυκνότητα) των παράκτιων υδάτων.
Απώλεια μάζας πάγου της Ανταρκτικής τις τελευταίες δεκαετίες με βάση δορυφορικά δεδομένα, που δείχνουν ότι μεταξύ 2002 και 2020, η Ανταρκτική έριξε κατά μέσο όρο ~ 150 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους πάγου ετησίως, προσθέτοντας λιωμένο νερό στον ωκεανό και ανεβάζοντας τη στάθμη της θάλασσας (Πηγή: NASA ).
Αυτά τα σημάδια δείχνουν μια ανησυχητική αλλαγή, αλλά δεν υπάρχουν ακόμη άμεσες παρατηρήσεις για τη βαθιά ανατροπή της κυκλοφορίας.
Τι κάναμε;
Συνδυάσαμε διαφορετικούς τύπους παρατηρήσεων με έναν νέο τρόπο, εκμεταλλευόμενοι κάθε ένα από τα δυνατά τους σημεία.
Οι μετρήσεις πλήρους βάθους που συλλέγονται από τα πλοία παρέχουν στιγμιότυπα της πυκνότητας των ωκεανών, αλλά συνήθως επαναλαμβάνονται περίπου μία φορά τη δεκαετία. Τα αγκυροβολημένα όργανα, από την άλλη πλευρά, παρέχουν συνεχείς μετρήσεις πυκνότητας και ταχύτητας, αλλά μόνο για περιορισμένο χρονικό διάστημα σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία.
Αναπτύξαμε μια νέα προσέγγιση που συνδυάζει δεδομένα πλοίων, αρχεία ελλιμενισμού και μια αριθμητική προσομοίωση υψηλής ανάλυσης για τον υπολογισμό της ισχύος της ροής του νερού στον βυθό της Ανταρκτικής και του πόσο οξυγόνο μεταφέρει στο βαθύ ωκεανό.
Η μελέτη μας επικεντρώθηκε σε μια βαθιά λεκάνη νότια της Αυστραλίας που δέχεται νερό από διάφορες πηγές. Αυτές οι πηγές βρίσκονται κατάντη μεγάλων εισροών λιωμένων υδάτων, επομένως αυτή η περιοχή είναι πιθανό να παρέχει μια έγκαιρη προειδοποίηση για τις αλλαγές των βαθέων ωκεανών που προκαλούνται από το κλίμα.
Τα ευρήματα είναι εντυπωσιακά. Πάνω από τρεις δεκαετίες, μεταξύ 1992 και 2017, η ανατροπή της κυκλοφορίας αυτής της περιοχής επιβραδύνθηκε σχεδόν κατά το ένα τρίτο (30%) προκαλώντας λιγότερο οξυγόνο να φτάσει στα βαθιά. Αυτή η επιβράδυνση προκλήθηκε από το φρεσκάρισμα κοντά στην Ανταρκτική.
Βρήκαμε ότι αυτό το φρεσκάρισμα μειώνει την πυκνότητα και τον όγκο του σχηματιζόμενου νερού βυθού της Ανταρκτικής, καθώς και την ταχύτητα με την οποία ρέει.
Η παρατηρούμενη επιβράδυνση θα ήταν ακόμη μεγαλύτερη αν δεν υπήρχε ένα βραχύβιο κλιματικό γεγονός που οδήγησε α μερική και προσωρινή ανάκτηση σχηματισμού υδάτων βυθού. Η ανάκαμψη, που καθοδηγείται από την αυξημένη αλατότητα, δείχνει περαιτέρω την ευαισθησία του σχηματισμού του νερού του βυθού στις αλλαγές αλατότητας στην υφαλοκρηπίδα της Ανταρκτικής.
Ανησυχητικά, αυτές οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι αλλάζει προβλέπεται να συμβεί μέχρι το 2050 βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη.
Αβυσσαλική υπερθέρμανση των ωκεανών λόγω της επιβράδυνσης της ανατροπής της Ανταρκτικής, Πιστώσεις: Matthew England και Qian Li.
Ποιο είναι το επόμενο?
Η απώλεια πάγου από την Ανταρκτική αναμένεται να συνεχιστεί, ακόμη και να επιταχυνθεί, καθώς ο κόσμος θερμαίνεται. Είμαστε σχεδόν σίγουρο ότι θα περάσει το 1.5; κατώφλι υπερθέρμανσης του πλανήτη έως το 2027.
Περισσότερη απώλεια πάγου θα σημαίνει περισσότερο φρεσκάρισμα, ώστε να μπορούμε να προβλέψουμε την επιβράδυνση της κυκλοφορίας και τις βαθιές απώλειες οξυγόνου θα συνεχιστούν.
Οι συνέπειες μιας επιβράδυνσης δεν θα περιοριστούν στην Ανταρκτική. Η ανατροπή της κυκλοφορίας εκτείνεται σε όλο τον παγκόσμιο ωκεανό και επηρεάζει τον ρυθμό της κλιματικής αλλαγής και την άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Θα είναι επίσης ανατρεπτικό και επιζήμιο για τη θαλάσσια ζωή.
Η έρευνά μας παρέχει έναν ακόμη λόγο για να εργαστούμε σκληρότερα –και πιο γρήγορα– για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Σχετικά με τους συγγραφείς
Kathy Gunn,, CSIRO; Μάθιου Αγγλία, Καθηγητής Scientia και Αναπληρωτής Διευθυντής του ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science (ACEAS), UNSW Σίδνεϊ, να Στηβ Ρεντούλ, Συνεργάτης CSIRO, CSIRO
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
Το Μέλλον που Επιλέγουμε: Επιβίωση της Κλιματικής Κρίσης
από την Christiana Figueres και τον Tom Rivett-Carnac
Οι συγγραφείς, οι οποίοι διαδραμάτισαν βασικό ρόλο στη Συμφωνία του Παρισιού για την κλιματική αλλαγή, προσφέρουν ιδέες και στρατηγικές για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης, συμπεριλαμβανομένης της ατομικής και συλλογικής δράσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Η ακατοίκητη γη: Ζωή μετά την υπερθέρμανση
του Ντέιβιντ Γουάλας-Γουέλς
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις πιθανές συνέπειες της ανεξέλεγκτης κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένης της μαζικής εξαφάνισης, της λειψυδρίας και της λειψυδρίας και της πολιτικής αστάθειας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το Υπουργείο για το Μέλλον: Ένα Μυθιστόρημα
από την Kim Stanley Robinson
Αυτό το μυθιστόρημα φαντάζεται έναν κόσμο του κοντινού μέλλοντος που παλεύει με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και προσφέρει ένα όραμα για το πώς η κοινωνία μπορεί να μεταμορφωθεί για να αντιμετωπίσει την κρίση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Under a White Sky: The Nature of the Future
από την Elizabeth Kolbert
Ο συγγραφέας διερευνά τον ανθρώπινο αντίκτυπο στον φυσικό κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της κλιματικής αλλαγής, και τις δυνατότητες για τεχνολογικές λύσεις για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών προκλήσεων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ανάλυση: Το πιο περιεκτικό σχέδιο που έχει προταθεί ποτέ για την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη
επιμέλεια Paul Hawken
Αυτό το βιβλίο παρουσιάζει ένα ολοκληρωμένο σχέδιο για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένων λύσεων από μια σειρά τομέων όπως η ενέργεια, η γεωργία και οι μεταφορές.
