Antarktyczna cyrkulacja wymienna może ulec załamaniu, co nie pozostanie bez wpływu na globalny klimat i biologię oceanów, ostrzegają naukowcy. Przyczyną ma być coraz silniejsze topnienie antarktycznego lądolodu.
Załamanie podwodnej cyrkulacji
Topnienie lądolodu na Antarktydzie prowadzi nie tylko do światowego wzrostu poziomu mórz. Naukowcy zwracają uwagę na inny problem. Chodzi o spowalnianie cyrkulacji wód głębinowych, co będzie niosło za sobą ogromne konsekwencje dla klimatu i życia morskiego. Antarktyczna cyrkulacja wymienna jest częścią globalnego pasa transpiracyjnego – cyrkulacji termohalinowej. Cyrkulacja ta, zwana też południkową cyrkulacją wymienną (MOC) jest mechanizmem odpowiadającym za krążenie wód oceanicznych na całym świecie. Mechanizm ten wpływa na warunki klimatyczne w poszczególnych częściach świata.
Według Uniwersytetu Nowej Południowej Walii topniejący coraz szybciej antarktyczny lód może poważnie wpłynąć na głębinowe prądy morskie będące częścią antarktycznej cyrkulacji. Trzy lata modelowania komputerowego wykazały, że antarktyczna cyrkulacja wymienna jest na dobrej drodze do spowolnienia o 42% do 2050 roku. Dojdzie do tego, jeśli świat będzie nadal spalał paliwa kopalne i pompował do atmosfery CO2, powodując wzrost globalnej temperatury.
Badacze oczekują, że spowalnianie tej cyrkulacji przyspieszy samo topnienie lodu, co ostatecznie doprowadzi do wyłączenia tego systemu obiegu wód. „Z naszych prognoz wynika, że przewrót w Antarktyce zakończy się w tym stuleciu”, powiedział Matthew England, zastępca dyrektora Centrum Doskonałości Nauki Antarktycznej Australijskiej Rady ds. Badań, który koordynował badania. „W przeszłości te cyrkulacje wymienne zmieniały się na przestrzeni około 1000 lat, a my mówimy o zmianach w ciągu kilku dekad. Jest to więc dość dramatyczne”, dodał.
Większość poprzednich badań skupiała się na AMOC, czyli atlantyckiej cyrkulacji wymiennej, która przenosi ciepłą wodę na północ Atlantyku, dzięki czemu u nas nie ma takiej pogody, jak na Labradorze. Odpowiednik AMOC na Oceanie Południowym jest mniej zbadany.
Jednak antarktyczna cyrkulacja wymienna też jest ważna, nie tylko ze względu na klimat, ale ze względu na przenoszenie składników znajdujących się wokół Antarktydy w inne części światowego oceanu. Cyrkulacja głębinowych wód oceanicznych jest uważana za kluczową dla zdrowia morza i odgrywa ważną rolę w sekwestracji węgla zaabsorbowanego z atmosfery. Według raportu, podczas gdy spowolnienie AMOC oznaczałoby ochłodzenie głębokiego Oceanu Atlantyckiego, wolniejsza cyrkulacja gęstej wody w Antarktyce oznacza, że najgłębsze wody Oceanu Południowego ocieplą się. Według Englanda niepokojące jest to, że spowolnienie tejże cyrkulacji wzmocniłoby topnienie lodowców szelfowych Antarktydy, gdyż wody stałyby się cieplejsze.
Jak to działa?
Oczekuje się, że wraz ze wzrostem globalnych temperatur lód antarktyczny będzie topnieć szybciej. To właśnie wpłynie na cyrkulację głębinowych wód. W normalnych warunkach wokół Antarktydy słona, a więc gęsta woda opada na dno. Potem przemieszcza się na północ niosąc za sobą składniki odżywcze, tlen i węgiel. W niektórych obszarach, głównie na południe od Australii w Oceanie Południowym i w tropikach, ta bogata w składniki odżywcze zimna woda przemieszcza się ku powierzchni w procesie zwanym jako upwelling, rozprowadzając składniki odżywcze do wyższych warstw oceanu.
Jednak z powodu nadmiernego topnienia lodowców, woda ta jest „odświeżana”, w wyniku czego spada jej zasolenie i rosną przy tym jej temperatury. Woda ta będąc mniej gęstą nie opada na dno, tak jak powinna. Współautor raportu, Steve Rintoul z australijskiej CSIRO powiedział, że życie morskie w wodach na całym świecie zależy od składników odżywczych sprowadzonych z powrotem na powierzchnię, a to, co się dzieje na Antarktydzie ma wpływ na cały ten mechanizm. „Wiemy, że składniki odżywcze eksportowane z Oceanu Południowego w innych obecnych systemach wspierają około trzy czwarte światowej produkcji fitoplanktonu – podstawy łańcucha pokarmowego”, powiedział. Badania pokazują, że do połowy tego wieku tempo opadania wód wokół Antarktydy spowolni o 40%. Z tego powodu w drugiej połowie tego wieku zaczniemy obserwować tego skutki.
Ostrzeżenie o zmianie klimatu
Autorzy raportu zwracają uwagę także na kwestię zmian klimatycznych, do jakich może doprowadzić załamanie antarktycznej cyrkulacji wymiennej. Zmiany mogę dotknąć np. obszary tropikalne, gdzie dojdzie do ogromnych zmian głównie we wzorcach opadowych. Opady w równikowej części Afryki mogą zniknąć. Całościowe zatrzymanie cyrkulacji termohalinowej, do której na pewno dojdzie, spowoduje też inną zmianę – zwiększy się moc układów cyklonalnych. Zarówno antarktyczna jak i atlantycka cyrkulacja to mechanizmy transportujące wodę na Ziemi. Jeśli ich zabranie, rolę tą przejmie atmosfera, o czym nie raz ostrzegał James Hansen, były dyr. Instytutu Goddarda w NASA.
Niedawno Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) ostrzegł w swoim najnowszym raporcie, że skutki wzrostu globalnych temperatur są poważniejsze niż oczekiwano. Bez natychmiastowych i głębokich zmian świat będzie brnął ku coraz bardziej niebezpiecznym i nieodwracalnym konsekwencjom globalnego ocieplenia. Autorzy badania opublikowanego w Nature zwracają uwagę, że prognozy IPCC nie obejmują topnienia lodu z pokryw lodowych i szelfów Antarktydy. „To bardzo istotny składnik zmian, które już zachodzą wokół Antarktydy, a kolejne będą miały miejsce w ciągu najbliższych kilku dekad”, powiedział England.
Źródło: Nature, CNN
