Ученые зафиксировали замедление Гольфстрима, рекордное за 1000 лет

Никогда ранее за более чем 1000 лет система теплых течений в северной части Атлантического океана, также известная как Гольфстрим, не была такой слабой, как в последние десятилетия. Исследователи собрали предварительные данные за сотни лет, чтобы восстановить историю потока. Они нашли убедительные доказательства того, что его замедление в ХХ веке беспрецедентно для последнего тысячелетия.

Циркуляция Гольфстрима влияет на погодные условия в Европе и региональный уровень моря в США; его замедление также связано с наблюдаемым холодным пятном в северной части Атлантического океана.

«Система Гольфстрим работает как гигантская конвейерная лента, транспортируя теплую поверхностную воду с экватора на север и отправляя холодную глубокую воду с низкой соленостью обратно на юг. Она перемещает почти 20 миллионов кубических метров воды в секунду, что почти в сотни раз больше стока Амазонки», — Стефан Рамсторф, ведущий автор исследования из Потсдамского института исследований воздействия на климат.

Предыдущие исследования Рамсторфа и его коллег показали замедление океанического течения примерно на 15 процентов с середины ХХ века. Они связали это с глобальным потеплением, вызванным деятельностью человека, но надежная картина долгосрочного развития явления до сих пор не была изучена.

«Впервые мы объединили ряд предыдущих исследований и обнаружили, что они дают последовательную картину эволюции Гольфстрима за последние 1600 лет. Результаты исследования показывают, что он был относительно стабильным до конца XIX века. С окончанием локального ледникового периода примерно в 1850 году океанические течения начали замедляться, а с середины ХХ века последовало следующее, более резкое замедление», — объясняет Рамсторф.

Поскольку текущие прямые измерения Гольфстрима начались только в 2004 году, исследователи применили косвенный подход, используя так называемые предварительные данные, чтобы узнать больше о долгосрочной перспективе замедления потока. Предварительные данные, как свидетельства прошлого, состоят из информации, собранной из природных архивов окружающей среды. В их числе кольца деревьев, ледяные керны, океанические отложения и кораллы, а также исторические данные — например, из судовых журналов.

«Мы использовали комбинацию трех различных типов данных для получения информации об океанских течениях: температурные режимы в Атлантическом океане, свойства подземных водных масс и размеры зерен глубоководных отложений, возраст которых составляет от 100 до 1600 лет. Отдельные предварительные данные несовершенно отражают эволюцию Гольфстрима, но их комбинация показывает надежную картину опрокидывающей циркуляции», — Левке Цезар, соавтор исследования.

Поскольку предварительные данные в целом подвержены неопределенностям, статистик Ниам Кэхилл из Университета Мейнута в Ирландии проверила надежность результатов с учетом этих факторов. Она обнаружила, что в 9 из 11 рассмотренных наборов данных современное замедление Гольфстрима является статистически значимым.

Замедление Гольфстрима уже давно прогнозируется климатическими моделями как реакция на глобальное потепление. Оно вызвано тем, что ученые называют глубокой конвекцией, вызванной различиями в плотности воды в океане. 

Теплая и соленая вода движется с юга на север, где она охлаждается и становится более плотной. Когда вода становится достаточно тяжелой, то опускается в более глубокие слои океана и течет обратно на юг. Глобальное потепление нарушает этот механизм: увеличение количества осадков и усиленное таяние ледникового щита Гренландии добавляют пресной воды к поверхности океана. Это снижает соленость и, следовательно, плотность воды, препятствуя ее опусканию и таким образом ослабляя Гольфстрим. 

Последствия замедления Гольфстрима могут быть разнообразными для людей, живущих по обе стороны Атлантики.

«Поверхностный поток на север приводит к отклонению водных масс вправо от восточного побережья США. Это происходит из-за вращения Земли, которое отклоняет движущиеся объекты, такие как течения, вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии. По мере замедления течения этот эффект ослабевает, и на восточном побережье США может скапливаться больше воды, что приводит к усиленному повышению уровня моря.

В Европе дальнейшее замедление Гольфстрима может означать более экстремальные погодные явления, такие как изменение траекторий зимних штормов, исходящих от Атлантики, что, возможно, усилит их. Ранние исследования выявили другие возможные последствия — сильную жару и уменьшение количества осадков летом», — говорит Левке Цезар. 

«Если мы продолжим способствовать глобальному потеплению, система Гольфстрим еще больше ослабнет — на 34–45 процентов к 2100 году, согласно климатическим моделям последнего поколения. Это может привести нас к опасной близости к переломному моменту, когда поток станет нестабильным», — заключает Рамсторф. 

Источник