Europos laukia ledinis dušas? Mokslininkai iššifravo Golfo srovės siunčiamą „pavojaus signalą“

Nyderlandų mokslininkai aprašė naują perspėjimo signalą, galintį rodyti artėjančią vieno svarbiausių Žemės klimato sistemos elementų krizę. Kalbama apie Golfo srovę, kurios trajektorija jau dabar slenka į šiaurę. Naujo tyrimo duomenimis, toks poslinkis gali būti ne tik silpnėjančios Atlanto vandenyno cirkuliacijos pasekmė, bet ir pavojingo lūžio taško pranašas.

Europa yra šiltesnė, nei leistų manyti jos geografinė padėtis. Pavyzdžiui, Varšuva yra panašioje platumoje kaip Irkutskas, Edmontonas ar Astana, tačiau klimatas čia gerokai švelnesnis. Tokį efektą lemia sistema, į Europos pakrantes atnešanti didžiulius šilumos kiekius – Atlanto meridianinė apvertimo cirkuliacija (AMOC). Ji perneša šiltą, sūrų vandenį iš tropikų į šiaurinį Atlantą, kur vanduo atvėsta, grimzta ir giliai vandenyne grįžta į pietus. Viena žinomiausių šios sistemos dalių – Golfo srovė.

Naujas tyrimas, publikuotas žurnale „Communications Earth & Environment“, rodo, kad Golfo srovės kelio pokyčiai gali suteikti vertingos informacijos apie tai, kas vyksta su AMOC. Utrechto universiteto komanda nustatė, jog silpnėjant cirkuliacijai Golfo srovė prie rytinės JAV pakrantės pamažu pasislenka toliau į šiaurę, kol pasuka į atvirą Atlantą. Tai svarbu, nes AMOC laikoma viena klimato sistemos dalių, galinčių staigiai persijungti į kitą būseną.

Tyrėjai sujungė didelės raiškos vandenyno modelio rezultatus su stebėjimų duomenimis. Simuliacijoje, kurioje į šiaurinį Atlantą palaipsniui patenka vis daugiau gėlo vandens, AMOC pradeda silpti, o vėliau pereina į kolapso būseną. Iki to momento Golfo srovės trajektorija pirmiausia slenka pamažu, o po to staigiai šokteli į šiaurę. Toks staigus judesys modelyje pasirodo maždaug 25 metais anksčiau nei prasideda simuliuojamas AMOC žlugimas.

Dar įdomiau, kad panašų poslinkį galima įžvelgti ir realiuose duomenyse. Autorių teigimu, palydoviniai jūros paviršiaus aukščio matavimai rodo statistiškai reikšmingą Golfo srovės slinkimą į šiaurę 1993–2024 metais. Tyrime nurodoma, kad ties 71,5° vakarų ilgumos šis trendas siekia 0,16 laipsnio platumos per dešimtmetį, o per 30 metų srovė pasislinko maždaug 50 kilometrų.

Modelyje pasaulis atvaizduotas gerokai detaliau nei daugelyje ankstesnių simuliacijų. Vietoje įprastų apie 100 kilometrų dydžio gardelių naudota 0,1 laipsnio raiškos (apie 10 kilometrų) skaičiavimo tinklelis. Tai leido tiksliau sekti pačios Golfo srovės elgesį, ypač ties Hateraso kyšuliu rytinėje JAV pakrantėje, kur srovė atsitraukia nuo kranto ir pasuka į rytus.

Komanda taip pat parodė, kad silpnėjant AMOC silpnėja ir giluminė vakarų pakraščio srovė (angl. „Deep Western Boundary Current“). Ši cirkuliacijos atšaka prie vandenyno dugno perneša vėsesnį ir sūresnį vandenį į pietus. Įprastomis sąlygomis ji padeda „traukti“ Golfo srovę piečiau, tačiau jai silpnėjant Golfo srovės kelias gali pasislinkti labiau į šiaurę.

Simuliacijoje per pirmuosius 392 metus Golfo srovės trajektorija palaipsniui pasislinko 133 kilometrais į šiaurę. Vėliau per vos dvejus metus įvyko staigus 219 kilometrų šuolis. Tik po dar 25 metų prasidėjo pats AMOC kolapsas. Tuo pat metu tame pačiame regione fiksuotas vietinis viršutinių vandenyno sluoksnių temperatūros šuolis – iki 6,5 laipsnio Celsijaus per dvejus metus.

Utrechto universiteto mokslininkas René van Westen, kalbėdamas su „New Scientist“, pabrėžė, kad šio rodiklio pranašumas – jį galima tiesiogiai matuoti.

„Tai yra tai, ką galime išmatuoti, todėl labai tikėtina, kad tai atspindi faktą, jog AMOC iš tiesų silpnėja“, – „New Scientist“ cituojamas René van Westen.

„Dabar turime tikrai tvirtą ankstyvojo perspėjimo rodiklį, kuris iš tikrųjų įsijungia. Jį galima labai lengvai išmatuoti“, – taip pat teigė René van Westen, cituojamas „New Scientist“.

Vis dėlto pats tyrimas neteigė, kad AMOC žlugs po 400 metų. Autoriai aiškiai pabrėžė, kad tai – idealizuotas modelio scenarijus, o ne prognozė su konkrečia data. Tačiau tyrimas parodo kitą dalyką: jeigu įvyktų staigus Golfo srovės trajektorijos šuolis, tai galėtų būti rimtas perspėjimas apie daug didesnius pokyčius vandenynų cirkuliacijos sistemoje.

Tai svarbu, nes ryškaus AMOC susilpnėjimo ar žlugimo pasekmės Europai galėtų būti labai skausmingos. Ankstesni tyrimai rodė, kad toks scenarijus galėtų reikšti staigų dalies žemyno atšalimą. Londone galėtų pasitaikyti šalčio epizodų iki minus 20 laipsnių Celsijaus, o Osle – net iki minus 48 laipsnių Celsijaus. Kartu keistųsi kritulių režimas, žemės ūkio sąlygos ir tinkamų auginti kultūras teritorijų pasiskirstymas.

Potsdamo universiteto mokslininkas Stefan Rahmstorf įvertino, kad naujas darbas sustiprina argumentus, jog AMOC silpnėja jau dabar.

„Šis sulėtėjimas pasirodo anksčiau nei visuotinio atšilimo scenarijuose. Klimato modeliai, regis, nepakankamai įvertina problemą, taigi potencialiai ir tai, kaip greitai gali būti pasiektas kritinis AMOC taškas“, – „New Scientist“ cituojamas Stefan Rahmstorf.

Tuo metu buvęs JAV NOAA okeanografas Dan Seidov ragino nepervertinti užtikrintumo. Jis atkreipė dėmesį, kad gėlo vandens pritekėjimas iš Grenlandijos realybėje gali vykti kitokiu tempu ir kitose vietose, nei numato modelis.

„Kaip, kada ir kodėl tai įvyks arba neįvyks – tai yra didysis klausimas“, – „New Scientist“ cituojamas Dan Seidov.

Jis pridūrė, kad jei realybė elgtųsi panašiai kaip modelyje, tuomet migruojanti Golfo srovė iš tiesų galėtų tapti perspėjimo indikatoriumi.

Autoriai pabrėžia, kad staigų Golfo srovės poslinkį kaip aliarmo signalą dar reikia patikrinti kituose modeliuose. Vis dėlto stebėjimų duomenys kelia susidomėjimą: teigiama, kad ne tik palydoviniai duomenys nuo 1993 metų, bet ir vandenyno temperatūros profiliai nuo 1965 metų rodo, jog Golfo srovės šiaurinė riba slenka į šiaurę. Pastaraisiais metais, ypač po 2015-ųjų, šis signalas tapo ypač ryškus. Mokslininkai tai interpretuoja kaip netiesioginį įrodymą, kad AMOC šiuo metu silpnėja.

Tai dar nereiškia, kad Europa jau stovi ant neišvengiamo klimatinio lūžio slenksčio. Tačiau tai gali reikšti, kad viena svarbiausių Šiaurės Atlanto orą ir klimatą reguliuojančių sistemų jau siunčia aiškius perspėjimo ženklus.