Analyser av förtöjningsobservationer och hydrografiska data tyder på att Atlantic Meridional Overturning Circulation djupvattendel i Nordatlanten har försvagats. Två decennier av kontinuerliga observationer ger en större förståelse för jordens klimatregleringssystem.
En ny studie publicerad i tidskriften Nature Geoscience ledd av forskare vid University of Miami Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science, och National Oceanic and Atmospheric Administrations Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, fann att mänskligt inducerade miljöförändringar runt Antarktis bidrar till höjningen av havsnivån i Nordatlanten .
Forskargruppen analyserade två decennier av oceanografiska data från djuphavsområdet som samlats in av observationsprogram för förtöjning för att visa att en kritisk del av jordens globala system av havsströmmar i Nordatlanten har försvagats med cirka 12 % under de senaste två decennierna.
"Även om dessa regioner är tiotusentals mil bort från varandra och avgrundsområden ligger några mil under havsytan, förstärker våra resultat uppfattningen att inte ens de mest avlägsna områdena av världens hav är orörda av mänsklig aktivitet", sa vi. studiens huvudförfattare Tiago Biló, en biträdande forskare vid Rosenstiel Schools NOAA Cooperative Institute for Marine and Atmospheric Studies.
Forskarna analyserade data från flera observationsprogram för att studera förändringar över tiden i en kall, tät och djup vattenmassa belägen på djup större än 4 000 meter (2,5 miles) under havsytan som strömmar från södra oceanen norrut och så småningom stiger uppåt till grundare. djup i andra delar av det globala havet som Nordatlanten.
Denna krympande djuphavsgren – som forskare kallar den avgrundsdjupa delen – är en del av Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), ett tredimensionellt system av havsströmmar som fungerar som ett "transportband" för att distribuera värme, näringsämnen och kol dioxid över världens hav.
Denna nära bottengren består av antarktiskt bottenvatten, som bildas från kylning av havsvatten i södra oceanen runt Antarktis under vintermånaderna. Bland de olika bildningsmekanismerna för detta bottenvatten är kanske den viktigaste den så kallade saltlösningsavstötningen, en process som sker när saltvatten fryser.
När havsisen bildas släpper den ut salt i det omgivande vattnet, vilket ökar dess densitet. Detta täta vatten sjunker till havsbotten och skapar ett kallt, tätt vattenskikt som sprider sig norrut för att fylla alla tre havsbassängerna - Indiska, Stilla havet och Atlanten. Under 2000-talet observerade forskarna att flödet av detta antarktiska skikt över 16°N latitud i Atlanten hade avtagit, vilket minskade inflödet av kallt vatten till högre breddgrader och ledde till uppvärmning av vattnet i djuphavet.
"De områden som påverkas av denna uppvärmning sträcker sig över tusentals miles i nord-sydlig och öst-västlig riktning mellan 4 000 och 6 000 meters djup", säger William Johns, medförfattare och professor i havsvetenskap vid Rosenstiel School. "Som ett resultat är det en betydande ökning av det avgrundsdjupa havsvärmeinnehållet, vilket bidrar till lokal havsnivåhöjning på grund av den termiska expansionen av vattnet."
"Vår observationsanalys matchar vad de numeriska modellerna har förutspått - mänsklig aktivitet kan potentiellt påtvinga cirkulationsförändringar på hela havet," sa Biló. "Denna analys var endast möjlig på grund av decennier av kollektiv planering och ansträngningar från flera oceanografiska institutioner över hela världen."
Studien har titeln "Weakening of the Atlantic Meridional Overturning Circulation Abyssal Limb in the North Atlantic", och dess författare inkluderar Tiago Biló, William Johns från Rosenstiel School; Renellys Perez och Shenfu Dong från NOAA:s Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, och Torsten Kanzow från Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research i Tyskland.
Mer information: Försvagning av Atlantic Meridional vältande cirkulation Abyssal lem i Nordatlanten, Natur Geoscience (2024). dx.doi.org/10.1038/s41561-024-01422-4
Journalinformation: Naturgeovetenskap
Tillhandahålls av Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science
