På mer än 1, 000 år, Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), även känd som Gulf Stream System, har inte varit lika svag som de senaste decennierna. Detta är resultatet av en ny studie av forskare från Irland, Storbritannien och Tyskland. Forskarna sammanställde så kallade proxydata, tagen huvudsakligen från naturliga arkiv som havssediment eller iskärnor, sträcker sig tillbaka många hundra år för att rekonstruera flödeshistoriken för AMOC. De fann konsekventa bevis på att dess avmattning under 1900 -talet är utan motstycke under det senaste årtusendet; det är sannolikt kopplat till klimatförändringar som orsakas av människor. Det gigantiska havscirkulationssystemet är relevant för vädermönster i Europa och regionala havsnivåer i USA; dess avmattning är också förknippad med en observerad kall klump i norra Atlanten.

"Gulf Stream System fungerar som ett gigantiskt transportband, bär varmt ytvatten från ekvatorn norrut, och skickar kallt, låg salthalt djupt vatten tillbaka ner söderut. Den flyttar nästan 20 miljoner kubikmeter vatten per sekund, nästan 100 gånger Amazonflödet, "förklarar Stefan Rahmstorf från Potsdam Institute for Climate Impact Research PIK, initiativtagare till studien som ska publiceras i Naturgeovetenskap . Tidigare studier av Rahmstorf och kollegor visade en avmattning av havsströmmen med cirka 15% sedan mitten av 1900-talet, koppla det till den globala uppvärmningen som orsakas av människor, men en robust bild om dess långsiktiga utveckling har hittills saknats:Detta är vad forskarna ger med sin granskning av resultaten av proxydatastudier.

"För första gången, vi har kombinerat en rad tidigare studier och funnit att de ger en konsekvent bild av AMOC -utvecklingen under de senaste 1600 åren, "säger Rahmstorf." Studieresultaten tyder på att det har varit relativt stabilt fram till slutet av 1800 -talet. Med slutet av den lilla istiden omkring 1850, havsströmmarna började sjunka, med en sekund, mer drastisk nedgång efter sedan mitten av 1900-talet. "Redan specialrapporten 2019 om mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) slutade med medelförtroende" att Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) har försvagats i förhållande till 1850- 1900. "

"Den nya studien ger ytterligare oberoende bevis för denna slutsats och sätter den i ett palestoklimatiskt sammanhang på längre sikt, "Tillägger Rahmstorf.

Från temperatur till flödeshastigheter:konsten att rekonstruera tidigare klimatförändringar

Eftersom pågående direkta AMOC -mätningar bara startade 2004, forskarna tillämpade ett indirekt tillvägagångssätt, med hjälp av så kallade proxydata, för att ta reda på mer om det långsiktiga perspektivet på dess nedgång. Proxy -data, som vittnen till det förflutna, bestå av information som samlats in från naturliga miljöarkiv som trädringar, iskärnor, havssediment, och koraller, såväl som från historiska data, till exempel från fartygsloggar.

"Vi använde en kombination av tre olika typer av data för att få information om havsströmmarna:temperaturmönster i Atlanten, underjordiska vattenmassegenskaper och kornstorlekar i djuphavssediment, från 100 till ca. 1600 år. Även om de enskilda proxydata inte är perfekta för att representera AMOC -utvecklingen, kombinationen av dem avslöjade en robust bild av den vältande cirkulationen, "förklarar Levke Caesar, del av den irländska enhet för klimatanalys och forskning vid Maynooth University och gästforskare på PIK.

Eftersom proxy -poster i allmänhet är föremål för osäkerhet, statistikern Niamh Cahill från Maynooth University i Irland testade robustheten i resultaten med hänsyn till dessa. Hon fann att i nio av de 11 datamängder som behandlades, den moderna AMOC -svagheten är statistiskt signifikant. "Om vi ​​antar att processerna som mäts i proxy -poster återspeglar förändringar i AMOC, de ger en konsekvent bild, trots de olika platserna och tidsskalorna som representeras i data. AMOC har försvagats utan motstycke på över 1000 år, " hon säger.

Varför saktar AMOC ner?

En AMOC -avmattning har länge förutspåtts av klimatmodeller som ett svar på den globala uppvärmningen som orsakas av växthusgaser. Enligt ett antal studier, detta är troligtvis orsaken till den observerade försvagningen. Atlanten välter drivs av vad forskarna kallar djup konvektion, utlöst av skillnaderna i havsvattnets densitet:Varmt och salt vatten rör sig från söder till norr där det svalnar och blir därmed tätare. När det är tillräckligt tungt sjunker vattnet till djupare havslag och rinner tillbaka till söder. Den globala uppvärmningen stör denna mekanism:Ökad nederbörd och ökad smältning av Grönlands isark tillför färskt vatten till ytan. Detta minskar salthalten och därmed vattnets densitet, hämmar sjunkningen och försvagar därmed flödet av AMOC.

Dess försvagning har också kopplats till en unik kraftig nedkylning av norra Atlanten under de senaste hundra åren. Denna så kallade kall klump förutspåddes av klimatmodeller som ett resultat av en försvagad AMOC, som transporterar mindre värme till denna region.

Konsekvenserna av AMOC -avmattningen kan vara många för människor som bor på båda sidor av Atlanten, eftersom Levke Caesar förklarar:"AMOC:s flöde i norr leder till en nedböjning av vattenmassor till höger, bort från USA:s östkust. Detta beror på jordens rotation, which diverts moving objects such as currents to the right in the Northern Hemisphere and to the left in the Southern Hemisphere. As the current slows down, this effect weakens and more water can pile up at the US east coast, leading to an enhanced sea level rise."

I Europa, a further slowdown of the AMOC could imply more extreme weather events like a change of the winter storm track coming off the Atlantic, possibly intensifying them. Other studies found possible consequences being extreme heat waves or a decrease in summer rainfall. Exactly what the further consequences are is the subject of current research; scientists also aim to resolve which components and pathways of the AMOC have changed how and for what reasons.

"If we continue to drive global warming, the Gulf Stream System will weaken further—by 34 to 45% by 2100, according to the latest generation of climate models, " concludes Rahmstorf. This could bring us dangerously close to the tipping point at which the flow becomes unstable.