Hav över hela världen har värmts avsevärt sedan industrialiseringen började 1870/under de senaste 100 åren-detta beror på global uppvärmning från utsläpp av växthusgaser som orsakas av människor. Sedan 1950 -talet har dock, vi ser extrem uppvärmning av vattnet nära den norra delen av USA:s Atlantkust och, i stark kontrast till den globala trenden, kylning av norra Atlanten nära Grönland. 'Det är praktiskt taget som ett fingeravtryck av en försvagning av Atlanten som välter cirkulation, säger Levke Caesar från Potsdam Institute for Climate Impact Research, huvudförfattare till papper nu publicerat i Nature. Atlanten välter cirkulation, även känd som Gulf Stream System, ger varmt vatten från söder till norr där det sjunker i djupet och transporterar kallt vatten från norr till söder. En försvagning av denna stora havscirkulation kan ha omfattande och potentiellt störande effekter. Kredit:Caesar/PIK
Atlanten välter - ett av jordens viktigaste värmetransportsystem, pumpa varmt vatten norrut och kallt vatten söderut - är svagare idag än någonsin tidigare på mer än 1000 år. Havsanalysdataanalys ger nya bevis på att denna stora havscirkulation har bromsat med ungefär 15 procent sedan mitten av 1900 -talet, enligt en studie publicerad i den mycket kända tidskriften Natur av ett internationellt team av forskare. Mänskliga klimatförändringar är en huvudmisstänkt för dessa oroande observationer.
Ett specifikt mönster för regional havsuppvärmning och kylning - praktiskt taget som ett fingeravtryck "
"Vi upptäckte ett specifikt mönster av havskylning söder om Grönland och ovanlig uppvärmning utanför USA:s kust - vilket är mycket karakteristiskt för en avmattning av Atlanten. även kallat Gulf Stream System, "säger huvudförfattaren Levke Caesar från Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)." Det är praktiskt taget som ett fingeravtryck av en försvagning av dessa havsströmmar. "När strömmarna saktar ner, de ger mindre värme mot norr, orsakar utbredd kylning av norra Atlanten - det enda havsområdet som har svalnat inför den globala uppvärmningen. På samma gång, Golfströmmen förskjuts norrut och närmare stranden och värmer vattnet längs den norra halvan av den amerikanska Atlantkusten.
"Den regionen har värmts snabbare än de flesta andra delar av världshavet under de senaste decennierna, "säger medförfattaren Vincent Saba från National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Laboratory i Princeton." Detta specifika havstemperaturmönster har projicerats av högupplösta datasimuleringar som ett svar på stigande koldioxidhalter i atmosfären-nu är det har bekräftats genom mätningar. "
Mätningar av havets yttemperaturer bekräftar datasimuleringar
I årtionden, forskare har undersökt dynamiken i Atlanten. Datorsimuleringar förutsäger i allmänhet att den kommer att försvagas som svar på den globala uppvärmningen som orsakas av människor. Men om detta redan händer har hittills varit oklart, på grund av brist på långsiktiga likströmsmätningar. "De bevis vi nu kan ge är de mest robusta hittills, "säger Stefan Rahmstorf från Potsdam Institute, som tänkt studien. "Vi har analyserat alla tillgängliga datamängder för havsytemperatur, omfattande data från slutet av 1800 -talet fram till i dag. "
"Det specifika trendmönster vi hittade i mätningar ser exakt ut som vad som förutspås av datorsimuleringar till följd av en avmattning i Gulf Stream System, och jag ser ingen annan rimlig förklaring till det, "säger Rahmstorf. Det är faktiskt inte bara mönstret i rymden som matchar mellan datasimulering och observationer, men också förändringen med årstiderna.
Global uppvärmning orsakar sannolikt förändringarna-effekterna är långtgående
Försvagningen orsakas av ett antal faktorer som kan kopplas till den globala uppvärmningen som orsakas av växthusgaser från brinnande kol, olja, och gas. Atlanten välter drivs av skillnaderna i havsvattnets densitet:när det varma och därmed lättare vattnet färdas från söder till norr, det blir kallare och därmed tätare och tyngre - vilket gör att det sjunker till djupare havslag och flödar tillbaka mot söder. "Men med global uppvärmning, ökad nederbörd såväl som smältvatten från den arktiska havsisen och Grönlands inlandsis spädar vattnen i norra Atlanten, minska salthalten. Mindre saltvatten är mindre tätt och därmed mindre tungt - vilket gör det svårare för vattnet att sjunka från ytan i djupet, "förklarar Alexander Robinson från University of Madrid, som var medförfattare till studien.
Det har varit långa debatter om hur Atlanten välter kan kollapsa, vara ett tippelement i jordsystemet. Denna studie tar inte hänsyn till det framtida ödet för denna upplaga, utan analyserar snarare hur det har förändrats under de senaste hundra åren. Ändå, Robinson varnar:"Om vi inte snabbt stoppar den globala uppvärmningen, vi måste räkna med en ytterligare långsiktig avmattning av Atlanten. Vi börjar bara förstå konsekvenserna av denna process utan motstycke - men de kan vara störande. "
Flera studier har visat, till exempel, att en avmattning av Atlantens vältning förvärrar havsnivåhöjningen vid USA:s kust för städer som New York och Boston. Andra visar att den tillhörande förändringen i Atlanterhavets yttemperaturer påverkar vädermönster i Europa, som spåret av stormar som kommer från Atlanten. Specifikt, den europeiska värmeböljan sommaren 2015 har kopplats till rekordkylan i norra Atlanten det året - denna till synes paradoxala effekt uppstår eftersom en kall norra Atlanten främjar ett lufttrycksmönster som leder varm luft från söder till Europa.
Resultaten stöds till stor del av studier om jordens förflutna i samma nummer av Natur
Resultaten stöds och sätts in i ett längre perspektiv av en andra studie av ett team kring David Thornalley från University College London, publicerad i samma nummer av Natur .
Denna viktiga analys undersöker jordens tidigare klimat - med hjälp av information som till exempel är begravd på botten av havet, i sedimentets sammansättning - för att rekonstruera förändringar i störtande från Atlanten under de senaste 1, 600 år. Dessa så kallade paleoklimatiska proxydata ger oberoende bekräftelse för tidigare slutsatser om att den senaste tidens svaghet i cirkulationen är utan motstycke åtminstone i mer än ett årtusende. Den atlantiska vändningsutvecklingen under det senaste årtusendet härleddes från indirekta bevis på underjordiska temperaturer nästan exakt matchar det som hittades tidigare av Rahmstorf och kollegor 2015 - vilket är ganska anmärkningsvärt, med tanke på att den nya studien är baserad på havssediment, medan den tidigare studien använde ett nätverk av bevis som hittades på landytan, såsom iskärna och trädringdata.
"Flera bevisrader går samman till en konsekvent bild nu, alla pekar på samma försvagning sedan 1950 -talet, "säger Rahmstorf:" Den subpolära atlantkylningen, uppvärmningen vid Golfströmmen, Thornalleys proxydata för atlantiska temperaturer under ytan, och tidigare proxydata från djuphavskoraller som visar förändringar i vattenmassan i Maine -bukten. "
Studien från Thornalley tyder också på att en del av Atlanten vältning - det djupa flödet av Labrador havsvatten - påverkades för 150 år sedan av uppvärmning och issmältning i slutet av "lilla istiden". Detta illustrerar den vältande cirkulationens känslighet för uppvärmning och sötvattentillförsel-något som händer igen nu med uppvärmning som orsakas av människor och accelererande Grönlands smältning. Dock, att döma av data från tidigare temperaturer under ytan, denna händelse för 150 år sedan var inte förknippad med en så omfattande total minskning av värmetransporten i Atlanten som uppvärmningen från växthusgaser från fossila bränslen som har skett främst sedan 1950 - en global uppvärmning som är större än någon gång tidigare i historien av den mänskliga civilisationen.