Модели показывают, что по мере ослабления меридиональной атлантической опрокидывающей циркуляции Гольфстрим будет дрейфовать на север. Есть признаки того, что это уже происходит, и более резкий сдвиг может предупредить о более серьезных климатических последствиях
Постепенное смещение Гольфстрима на север предоставило больше доказательств того, что система течений, поддерживающих тепло в Европе, ослабевает. Более того, моделирование предполагает, что любое резкое изменение течения Гольфстрима может сигнализировать о неизбежном катастрофическом коллапсе океанского течения.
Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) — это поток теплых соленых поверхностных вод из тропиков в северо-западную Европу, где они охлаждаются и опускаются, возвращаясь на юг по дну океана. Часть этого течения, протекающая от Мексиканского залива вверх по восточному побережью США до Северной Каролины, где оно поворачивает на восток, в Атлантику, называется Гольфстримом.
Ожидается, что АМОК потеряет силу, поскольку таяние ледникового щита Гренландии сбрасывает пресную воду в северную Атлантику, разбавляя плотную соленую воду АМОК и замедляя скорость, с которой она опускается и течет на юг. Некоторые исследования предполагают, что это уже происходит, но у ученых нет прямых доказательств.
Исследование моделирования, проведенное Рене ван Вестеном и Хенком Дейкстрой из Утрехтского университета в Нидерландах, показало, что ослабление АМОК изменит путь Гольфстрима, так что оно будет следовать вдоль побережья США дальше на север, прежде чем повернет в Атлантику.
Более того, согласно спутниковым данным, исследование показало, что Гольфстрим уже сместился к северу примерно на 50 километров за 30 лет.
«Это то, что мы можем измерить», — говорит ван Вестен. «Поэтому весьма вероятно, что это отражает то, что AMOC действительно ослабевает».
Реконструкции, оценивающие скорость потока АМОК на основе исторических данных о температуре моря, позволяют предположить, что с 1950 года он ослаб на 15 процентов. Но его фактический поток отслеживается только с помощью заякоренных приборов с 2004 года, и этого времени недостаточно, чтобы сказать, являются ли наблюдаемые изменения естественными колебаниями или тенденцией.
«Поэтому мы пытаемся придумать некоторые альтернативные подходы, такие как путь Гольфстрима», — говорит ван Вестен.
Модель в исследовании представляет мир в 10-километровых пикселях, а не в типичных 100-километровых пикселях, что позволяет исследователям отслеживать выпуклость, где Гольфстрим несет массы воды.
Путь выпуклости меняется из-за Глубокого Западного Пограничного Течения, одного из рукавов АМОК, несущего холодную соленую воду на юг вдоль морского дна. Обычно это течение течет вдоль побережья Северной Америки под Гольфстримом, увлекая его на юг. По мере ослабления АМОК ослабевает и глубокое Западное пограничное течение, а кривая Гольфстрима постепенно смещается на север.
Однако спустя 392 года после моделирования Гольфстрим всего за два года переместился более чем на 200 километров к северу. Спустя двадцать пять лет после этого AMOC рухнул. Предыдущие исследования показали, что такой коллапс радикально охладит Европу; В Лондоне могут наблюдаться резкие похолодания до -20°C (-4°F), а в Осло, Норвегия, температура может достигать -48°C (-54°F).
Моделирование представляет собой идеализированный сценарий, который не предполагает, что АМОК рухнет через 400 лет. Но это предполагает, что резкое изменение течения Гольфстрима может послужить ранним предупреждением о предстоящем закрытии AMOC, единственном известном нам предварительном индикаторе. Хотя в этот момент может быть уже слишком поздно избежать краха AMOC, Европа могла бы подготовиться, изолировав дома и найдя более южные места для выращивания продуктов питания.
«Теперь появился очень подходящий индикатор раннего предупреждения, который действительно срабатывает», — говорит ван Вестен. «Вы можете это очень легко измерить».
Но в реальном мире неясно, через какое время после смещения Гольфстрима AMOC может рухнуть. А прогнозы того, когда AMOC может закрыться, варьируются от десятилетий до столетий.
Дэн Сеидов, океанограф на пенсии из Национального управления океанических и атмосферных исследований США, предупреждает, что пресная вода из Гренландии может «заливать» AMOC с другой скоростью и в другом месте, чем предполагает модель.
«Как, когда и почему это может или не может произойти — большой вопрос», — говорит он. «Если это произойдет так, как предписано в модели, то Гольфстрим может стать предвестником и подать предупредительный сигнал».
Хотя связь между резким сдвигом и крахом AMOC должна быть подтверждена другими моделями, это исследование предоставляет дополнительные доказательства того, что AMOC уже замедляется, говорит Стефан Рамсторф из Потсдамского университета в Германии.
«Это замедление происходит раньше, чем в сценариях глобального потепления», — говорит он. «Климатические модели, похоже, недооценивают проблему и, следовательно, потенциально недооценивают то, как скоро будет достигнут переломный момент AMOC».