Medan forskare har observerat hav som värms upp i årtionden och teoretiserat att deras stigande temperaturer försvagar de globala strömmarna, dokumenterar en ny studie ledd av en forskare vid University of Maryland för första gången en betydande avmattning av ett avgörande havsströmsystem som spelar en roll för att reglera jordens klimat.
Publicerad nyligen i Frontiers in Marine Science , uppsatsen ledd av forskaren Alexey Mishonov från Earth System Science Interdisciplinary Center (ESSIC) undersökte årtionden av data om Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) som finns i National Oceanic and Atmospheric Administrations (NOAA) World Ocean Atlas.
Mishonov och medförfattarna Dan Seidov och James Reagan från NOAA upptäckte att det nuvarande systemets flöde förblev stabilt och konsekvent från 1955 till 1994. Men i mitten av 1990-talet började AMOC-styrkan minska och strömmen började röra sig långsammare, vilket forskare tillskriver den fortsatta uppvärmningen av havets yta och de åtföljande förändringarna i salthalten i dess övre skikt.
AMOC, som inkluderar Golfströmmen, transporterar varmt vatten mot högre breddgrader, släpper ut värme i atmosfären och för kallt vatten till tropikerna. Detta bildar en kontinuerlig slinga som omfördelar värme över havet.
"Om AMOC saktar ner kommer värmeväxlingen att minska, vilket i sin tur kommer att påverka klimatet, vilket gör att varma områden blir varmare och kalla områden blir kallare", säger Mishonov. Detta kan leda till globala klimatförändringar, höjning av havsnivån, påverkan på marina ekosystem och annan klimatåterkoppling.
En liknande, men mycket överdriven och fiktiv dynamik drev handlingen i 2004 års storfilm "The Day After Tomorrow", där ett flöde av sötvatten från smältande glaciärer ledde till en plötslig kollaps av strömmar i Nordatlanten, vilket ledde till besynnerliga effekter som globala superstormar och det plötsliga uppkomsten av glaciärer över stora delar av det norra halvklotet.
"Naturligtvis delar de flesta klimatforskare inte dessa Hollywood-fantasier, och ingen inom forskarsamhället tror att något liknande kan hända", sa Mishonov om filmen. "Men de flesta tror att en betydande inbromsning av AMOC kan resultera i betydande klimatförändringar som inte kan förutses och förutsägas. Därför är ett ökat intresse för AMOC-funktionalitet fullt motiverat."
Mishonov och medförfattare tror att nyckeln till att förstå havets klimatbana är att identifiera hur det nordatlantiska klimatet reagerar på pågående ytuppvärmning under decennier.
Forskarna använde World Ocean Atlas-data som täcker 1955–2017 såväl som klimatomanalysdata om decadal vindstress och havsytans höjdfält från UMD:s Simple Ocean Data Assimilation-projekt för att fastställa fingeravtryck av Nordatlantens cirkulation och AMOC:s dynamik.
Författarna fann att även om hela Nordatlanten systematiskt värms upp avslöjar klimatbanorna i dess olika subregioner radikalt olika egenskaper hos regional decadal variation, vilket återspeglar olika klimatmönster. Till exempel, medan temperaturen gradvis har ökat från 1955 till 2017, sjönk den i den nordligare Atlanten från 1955 till 1994, och steg sedan från 1995 till 2017. Liknande mönster är också synliga i salthalt och densitet.
Denna variation i klimategenskaper indikerar att den nuvarande situationen kanske inte förutsäger vad framtiden kan erbjuda, inklusive om AMOC:s avmattning kommer att bestå, accelerera eller minska under det kommande decenniet. Uppsatsen föreslår dock att scenarier som involverar nedgången eller kollapsen av AMOC inte kan avfärdas. Därefter planerar författarna att utforska andra regioner i det globala havet för att leta efter liknande mönster i långtidsvariationer i temperatur och salthalt.
Mer information: Alexey Mishonov et al, Revisiting the multidecadal variation of North Atlantic Ocean circulation and klimat, Frontiers in Marine Science (2024). DOI:10.3389/fmars.2024.1345426
Journalinformation: Frontiers in Marine Science
Tillhandahålls av University of Maryland
