Ny forskning ledd av University College London (UCL) och Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) ger bevis för att en nyckelkugg i det globala havscirkulationssystemet inte har varit i topp sedan mitten av 1800-talet och för närvarande är på sin svagaste punkt under de senaste 1, 600 år. Om systemet fortsätter att försvagas, det kan störa vädermönster från USA och Europa till afrikanska Sahel, och orsaka en snabbare ökning av havsnivån på den amerikanska östkusten.

När det gäller att reglera det globala klimatet, cirkulationen av Atlanten spelar en nyckelroll. Det ständigt rörliga systemet för djupvattencirkulation, ibland kallat Global Ocean Conveyor Band, skickar varmt, salt Gulf Stream -vatten till Nordatlanten där det släpper ut värme till atmosfären och värmer Västeuropa. Det kallare vattnet sjunker sedan till stora djup och färdas hela vägen till Antarktis och cirkulerar så småningom tillbaka upp till Golfströmmen.

"Vår studie ger den första heltäckande analysen av havsbaserade sedimentposter, demonstrerar att denna försvagning av Atlantens vältning började nära slutet av den lilla istiden, en månghundraårig köldperiod som varade fram till omkring 1850, " sa Dr. Delia Oppo, en senior vetenskapsman med WHOI och medförfattare till studien som publicerades i 12 april numret av Natur .

Huvudförfattare Dr. David Thornalley, en universitetslektor vid University College London och WHOI adjungerad, anser att när Nordatlanten började värmas upp mot slutet av den lilla istiden, sötvatten störde systemet, kallad Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). arktisk havsis, och isskivor och glaciärer som omger Arktis började smälta, bildade en enorm naturlig kran av sötvatten som forsade in i Nordatlanten. Detta enorma inflöde av sötvatten spädde ut ythavsvattnet, gör den lättare och har mindre förmåga att sjunka djupt, sakta ner AMOC-systemet.

För att undersöka Atlantens cirkulation i det förflutna, forskarna undersökte först storleken på sedimentkorn avsatta av djuphavsströmmarna; ju större korn, desto starkare ström. Sedan, de använde en mängd olika metoder för att rekonstruera havstemperaturer nära ytan i områden där temperaturen påverkas av AMOC-styrka.

"Kombinerad, dessa tillvägagångssätt tyder på att AMOC har försvagats under de senaste 150 åren med cirka 15 till 20 procent", säger Thornalley.

Enligt studieförfattaren Dr Jon Robson, en senior forskare från University of Reading, de nya rönen antyder en lucka i nuvarande globala klimatmodeller. "Den nordatlantiska cirkulationen är mycket mer varierande än man tidigare trott, " han sa, "och det är viktigt att ta reda på varför modellerna underskattar AMOC -minskningarna som vi har observerat." Det kan bero på att modellerna inte har aktiva inlandsisar, eller kanske var det mer arktisk smältning, och därmed mer sötvatten som kommer in i systemet, än vad som nu beräknas.

En annan studie i samma nummer av Natur , ledd av Levke Caesar och Stefan Rahmstorf från Potsdam Institute for Climate Impact Research, tittade på klimatmodelldata och tidigare havsytor för att avslöja att AMOC har försvagats snabbare sedan 1950 som svar på den senaste globala uppvärmningen. Tillsammans, de två nya studierna ger kompletterande bevis för att dagens AMOC är exceptionellt svag, erbjuder både ett längre perspektiv och detaljerad inblick i de senaste dekadala förändringarna.

"Vad som är gemensamt för de två perioderna av AMOC-försvagning - slutet av den lilla istiden och de senaste decennierna - är att de båda var tider av uppvärmning och smältning, ", sa Thornalley. "Uppvärmning och smältning förutspås fortsätta i framtiden på grund av fortsatta koldioxidutsläpp."

Oppo håller med, båda noterar, dock, att precis som tidigare förändringar i AMOC har överraskat dem, det kan finnas framtida oväntade överraskningar i beredskap. Till exempel, tills nyligen trodde man att AMOC var svagare under den lilla istiden, men dessa nya resultat visar motsatsen, betonar behovet av att förbättra vår förståelse av detta viktiga system.