Dessa linjer visar olika sätt att mäta styrkan i den atlantiska vältande cirkulationen. Direkt övervakning började först 2004, så andra oceaniska åtgärder behövs för att utöka datamängden tillbaka till 1950. Kredit:Ka-Kit Tung/University of Washington
Ett enormt cirkulationsmönster i Atlanten fick en huvudroll i filmen "The Day After Tomorrow" från 2004. I den fiktiva berättelsen stannar plötsligt den globala oceaniska strömmen och New York City fryser över.
Även om många aspekter av filmen är orealistiska, oceanografer är oroade över den långsiktiga stabiliteten i Atlantens cirkulation, och tidigare studier visar att den har avtagit dramatiskt under det senaste decenniet. Ny forskning från University of Washington och Ocean University of China finner att avmattningen inte orsakas av global uppvärmning utan är en del av regelbunden, decennier lång cykel som kommer att påverka temperaturerna under kommande decennier.
Tidningen publicerades den 19 juli i tidskriften Natur .
"Klimatforskare har förväntat sig att Atlantens vältande cirkulation kommer att minska på lång sikt under den globala uppvärmningen, men vi har bara direkta mätningar av dess styrka sedan april 2004. Och nedgången som uppmätts sedan dess är 10 gånger större än förväntat, " sa motsvarande författare Ka-Kit Tung, en UW-professor i tillämpad matematik med en adjungerad anställning i atmosfäriska vetenskaper.
"Många har fokuserat på det faktum att det minskar väldigt snabbt, och att om trenden fortsätter kommer den att gå förbi en tipppunkt, medför en katastrof som en istid. Det visar sig att inget av det kommer att hända inom en snar framtid. Det snabba svaret kan istället vara en del av en naturlig cykel och det finns tecken på att nedgången redan tar slut. "
Resultaten har implikationer för ytuppvärmningen. Strömmens hastighet avgör hur mycket ytvärme som överförs till det djupare havet, och en snabbare cirkulation skulle skicka mer värme till det djupa Atlanten. Om strömmen saktar ner, då lagrar den mindre värme, och jorden kommer sannolikt att se lufttemperaturen stiga snabbare än sedan 2000.
"De globala klimatmodellerna kan projicera vad som kommer att hända på lång sikt om koldioxiden ökar med en viss mängd, men de saknar för närvarande förmågan att förutsäga uppvärmning av ytan under de närmaste decennierna, som kräver kunskap om hur mycket överskottsvärmen som fångas av växthusgaser absorberas av haven, " sa Tung.
Atlantic Meridional vältande cirkulation, eller AMOC, är ett transportband som för ytvatten norrut i Atlanten; därifrån, det tyngre salta vattnet sjunker och återvänder på djupet från Labrador och Nordens hav, nära nordpolen, hela vägen söderut till södra oceanen. De flesta människor är intresserade av vad som händer vid ytan - Golfströmmen och tillhörande atlantströmmar leder varmare vatten norrut, för milda temperaturer till Västeuropa.
Men den nya tidningen hävdar att det viktigaste steget, ur ett klimatperspektiv, är vad som händer härnäst. I Nordatlanten, det saltare vattnet från tropikerna sjunker nästan en mil (1, 500 meter). Som det gör, den bär värme med sig bort från ytan.
Den övre panelen visar globala genomsnittliga yttemperaturförändringar sedan 1950, med två perioder av långsammare förändring och en period av snabb uppvärmning från 1975 till 2000. De nedre panelerna visar styrkan i den atlantiska vältande cirkulationen. Den blå (och, till höger, lila) kurvan är salthalten norr om 45N, en indirekt åtgärd, eller proxy, för AMOC-styrkan. Den gröna kurvan är en etablerad proxy för AMOC. Kredit:Ka-Kit Tung/University of Washington
Förändringar i styrkan hos AMOC påverkar hur mycket värme som lämnar vår atmosfär. Den nya studien använder en kombination av data från Argo-floats, fartygsbaserade temperaturmätningar, tidvattenrekord, satellitbilder av havsytans höjd som kan visa utbuktningar av varmt vatten, och nyligen genomförd högteknologisk spårning av själva AMOC för att antyda att dess styrka fluktuerar som en del av ett ungefär 60- till 70-år, självförstärkande cykel.
När strömmen är snabbare, mer av det varma, salt tropiskt vatten reser till Nordatlanten. Med åren får detta fler glaciärer att smälta, och så småningom gör sötvattnet ytvattnet lättare och mindre benäget att sjunka, bromsa strömmen.
När AMOC är i en långsam fas, Nordatlanten blir svalare, issmältningen saktar ner, och så småningom torkar sötvattenssmältkällan och det tyngre saltare vattnet kan störta ner igen, vilket påskyndar hela cirkulationen.
Den nya studien hävdar att denna ström inte kollapsar, men bara övergår från sin snabba fas till sin långsammare fas - och att detta har konsekvenser för uppvärmningen vid ytan.
Från 1975 till 1998, AMOC var i en långsam fas. När växthusgaser ackumulerades i atmosfären, Jorden upplevde tydlig uppvärmning på ytan. Från cirka 2000 fram till nu, AMOC har varit i sin snabbare fas, och den ökade värmen som störtar i Nordatlanten har tagit bort överskottsvärme från jordens yta och lagrat den djupt i havet.
"Vi har ungefär en cykel av observationer på djupet, så vi vet inte om det är periodiskt, men baserat på ytfenomenen tror vi att det är mycket troligt att det är periodiskt, " sa Tung.
Den nya artikeln stöder författarnas tidigare forskning som visar att sedan 2000 har under vilka observationer visar en avmattning i ytuppvärmningen, värme har samlats djupt i Atlanten. Den nya studien visar att det här är samma period då den atlantiska vältande cirkulationen var i sin snabba fas.
Nyligen genomförda mätningar av densitet i Labradorhavet tyder på att cykeln börjar skifta, sa Tung. Det betyder att AMOC under de kommande åren inte längre kommer att skicka mer av den överskottsvärme som fångas av växthusgaser djupt in i Nordatlanten.
"De goda nyheterna är att indikatorerna visar att denna avmattning av den Atlantiska vältande cirkulationen håller på att upphöra, och så vi borde inte vara oroade över att denna ström kommer att kollapsa någon gång snart, "Tung sa. "Den dåliga nyheten är att yttemperaturerna sannolikt kommer att börja stiga snabbare under de kommande decennierna."
