Ocean Południowy pochłania najwięcej energii cieplnej ze wszystkich oceanów na Ziemi. To będzie miało swoje konsekwencje w przyszłości.
Wielki magazyn ciepła
Przez ostatnie 50 lat oceany ciężko pracowały, by spowolnić napędzane przez cywilizacyjny silnik globalne ocieplenie. Woda morska przez dekady pochłaniała około 40 proc. naszych emisji dwutlenku węgla i ponad 90 proc. nadmiaru ciepła uwięzionego w atmosferze przez dwutlenek węgla. Teraz jak wynika z nowych badań opublikowanych w Nature Communications, niektóre z tych ogromnych akwenów pracują ciężej niż inne.
Naukowcy użyli modelu obliczeniowego globalnej cyrkulacji oceanicznej, aby dokładnie zbadać, jak ocieplenie oceanu przebiegało w ciągu ostatnich 50 lat. Okazało się, że Ocean Południowy rozciągający się wokół Antarktydy, zdominował globalną absorpcję ciepła. Jak wynika z niedawno opublikowanych badań, Ocean Południowy pochłaniając ciepło, odpowiada za prawie całe ocieplenie wszechoceanu na Ziemi. W ten sposób kontroluje tempo globalnego ocieplenia.
W takiej sytuacji zachodzące dziś zmiany będą odczuwalne przez kolejne pokolenia. Postępujące dziś ocieplenie klimatu będzie się tylko pogłębiać. Chyba, że uda nam się powstrzymać emisję dwutlenku węgla i osiągnąć neutralność klimatyczną.
Ocieplenie oceanów na Ziemi łagodzi najgorsze skutki zmian klimatycznych, ale nie jest to zjawisko bez konsekwencji. Mamy rosnący poziom mórz w tempie już blisko 4 mm rocznie, bo ciepło powoduje rozszerzanie się wody i topnienie lodu. Ekosystemy morskie doświadczają bezprecedensowego stresu cieplnego, a częstotliwość i intensywność ekstremalnych zjawisk pogodowych ulega zmianie. Mamy coraz silniejsze huragany, a na naszych szerokościach geograficznych orkany.
Problematyka badań oceanów
Ludzkość jednak nie wie wystarczająco dużo na temat tego, kiedy, gdzie i w jaki sposób następuje ocieplenie oceanów. Wynika to z trzech czynników. Po pierwsze, zmiany temperatury na powierzchni oceanu i w przypowierzchniowej warstwie atmosfery ściśle się pokrywają. To sprawia, że trudno jest dokładnie określić, gdzie nadmiar ciepła dostaje się do oceanu. Po drugie, nie dysponujemy odpowiednio gęstą siecią pomiarów, by objąć nią cały wszechocean. W szczególności mamy bardzo skąpą ilość danych z głębin oceanicznych, odległych miejsc wokół Antarktydy i wód pokrytych lodem morskim. No i w końcu, obserwacje, które prowadzimy, nie sięgają zbyt daleko w przeszłość. Wiarygodne dane z głębokości poniżej 700 metrów sprzed lat 90. XX wieku praktycznie nie istnieją. Wyjątek stanowią obserwacje prowadzone wzdłuż określonych tras rejsów badawczych.
Aby zbadać zawiłości związane z ociepleniem oceanów, badacze musieli najpierw stworzyć komputerowy model oceanu. Model, w którym występowały warunki atmosferyczne z lat 60. XX wieku, a więc przed jakimikolwiek znaczącymi zmianami klimatu, za którymi stoi człowiek. Następnie badacze pozwolili, aby każdy basen oceaniczny przeszedł określony czas, i doświadczył zmian klimatycznych, podczas gdy inne baseny zostały zatrzymane, aby doświadczyć klimatu z lat 60. Badacze oddzielili efekty atmosferycznego ocieplenia od zmian wywołanych przez wiejący przy powierzchni oceanu wiatr, aby sprawdzić, w jakim stopniu każdy z czynników przyczynia się do obserwowanego ocieplenia oceanu.
Przyjmując takie podejście do modelowania, naukowcy mogli odkryć, że Ocean Południowy jest najważniejszym pochłaniaczem antropogenicznego ciepła. Mimo faktu, że zajmuje on tylko około 15 proc. całkowitej powierzchni wszystkich oceanów na Ziemi. W rzeczywistości sam Ocean Południowy może odpowiadać za praktycznie cały globalny pobór ciepła. Z kolei Atlantyk i Pacyfik ciepło to oddają atmosferze.
Jednym z istotnych ekologicznych skutków drastycznego ocieplenia Oceanu Południowego jest wpływ na antarktycznego kryla. Organizmy morskie cechują się określoną tolerancją cieplną. Kiedy temperatura wody przekracza próg tolerancji kryla, to jego siedlisko się kurczy. Gatunek ten musi w takiej sytuacji przenieść się na południe do chłodniejszych wód. Jako że kryl jest kluczowym elementem łańcucha pokarmowego, zmianie ulega całe środowisko. To oznacza, że zwierzęta, które są częścią łańcucha pokarmowego, muszą przenieść się wraz z krylem. Taka sytuacja spowoduje też dalszy wzrost stresu dla zagrożonych już dziś pingwinów i wielorybów. Jeśli migracja nie jest możliwa albo środowisko życia zanika całkowicie, zostaje tylko jedno – wymieranie całego ekosystemu.
Dlaczego więc Ocean Południowy pochłania tak wiele ciepła?
W dużej mierze wynika to z geograficznego położenia regionu. Silne zachodnie wiatry otaczające Antarktydę wywierają swój wpływ na ocean, który nie jest poprzecinany masami lądowymi. Oznacza to, że wiatry na Oceanie Południowym wieją na ogromną odległość i z dużą prędkością, stale wynosząc masy zimnej wody na powierzchnię. Zimne wody są wypychane na północ, łatwo absorbując ogromne ilości ciepła z cieplejszej atmosfery, zanim nadmiar ciepła zostanie wpompowany do wnętrza oceanu w okolicach 45-55°S.
Gdy połączymy efekty ocieplenia i wiatru tylko nad Oceanem Południowym, a pozostałe oceany utrzymają klimat z lat 60. XX wieku, to możemy wyjaśnić problematykę prawie całego poboru ciepła na Ziemi. Nie znaczy to jednak, że inne obszary oceaniczne się nie ocieplają. Ocieplają się, ale ciepło to, które pochłaniają z atmosfery, nie jest źródłem wzrostu ich temperatury. Zamiast tego, ogromny pobór ciepła na Oceanie Południowym jest motorem napędowym pozostałych oceanów. To zjawisko zachodzi już od 50 lat.
Musimy się wiele nauczyć
Chociaż odkrycie to daje pewną odpowiedź, to wciąż musimy się wiele nauczyć. Szczególnie jeśli chodzi o ocieplenie oceanów sprzed lat 60. XX wieku. Wiemy, że wszystkie prognozy, nawet te obejmujące najbardziej optymistyczne scenariusze, przewidują jeszcze cieplejsze oceany w przyszłości.
Jeśli Ocean Południowy będzie nadal odpowiadał za zdecydowaną większość absorpcji ciepła do końca tego wieku, to możemy być świadkami nawet siedmiokrotnego wzrostu energii cieplnej w stosunku do tego, co miało miejsce dotychczas. To będzie oznaczać ogromne skutki na całym świecie, takie jak dalsze zakłócenia łańcucha pokarmowego Oceanu Południowego, szybkie topnienie antarktycznych lodowców i zmiany w prądach morskich na całym świecie.
Jeśli chcemy znać więcej odpowiedzi, jeśli chcemy lepiej wiedzieć, potrzebne są dalsze badania. Nie zmienia to jednak faktu, że źródłem problemu jest cywilizacyjny silnik, wpuszczający do atmosfery kolejne porcje CO2.
Źródło: Nature Communications, The Guardian
