Steve Rintoul, Szerző biztosított
Az Antarktisz a terepet a világ legnagyobb vízesésének. Az akció az óceán felszíne alatt játszódik. Itt több billió tonna hideg, sűrű, oxigénben gazdag víz zuhan le a kontinentális talapzatról és süllyed nagy mélységekbe. Ez az antarktiszi „fenékvíz” aztán mély óceáni áramlatokban észak felé terjed a tengerfenék mentén, majd lassan felemelkedik, több ezer kilométerre.
Ily módon az Antarktisz az óceáni áramlatok globális hálózatát mozgatja, amelyet „boruló cirkulációnak” neveznek, és amely újraelosztja a hőt, a szenet és a tápanyagokat az egész világon. A felborulás döntő fontosságú a Föld éghajlatának stabilitása szempontjából. Ez az oxigén fő útja is az óceán mélyébe.
De vannak arra utaló jelek, hogy ez a keringés lelassul, és ez évtizedekkel korábban történik, mint ahogy azt előre jelezték. Ez a lassulás megzavarhatja a kapcsolatot az Antarktisz partjai és az óceán mélysége között, ami mélyreható következményekkel jár a Föld éghajlatára, a tengerszintre és a tengeri élővilágra nézve.
termékeink új kutatásA Nature Climate Change folyóiratban ma megjelent cikk valós megfigyeléseket használ annak megfejtésére, hogyan és miért változott meg az Antarktisz körüli mély óceán az elmúlt három évtizedben. Méréseink szerint a felboruló keringés csaknem harmadával (30%-kal) lelassult, és a mélytengeri oxigénszint csökken. Ez még korábban is megtörténik éghajlati modellek megjósolta.
Azt találtuk, hogy az antarktiszi jég olvadása megzavarja az antarktiszi fenékvíz képződését. Az olvadékvíz frissebbé, kevésbé sűrűvé teszi az antarktiszi felszíni vizeket, ezért kisebb az elsüllyedésének valószínűsége. Ez fékezi a felboruló keringést.
Ez most egy vízesés: sűrű víz folyik a kontinentális talapzatról a Ross-tenger mély óceánjába. Az óceán-tengeri jégmodellezés konzorciuma Ausztráliában (COSIMA) és a nemzeti számítási infrastruktúra.
Miért fontos ez?
Ahogy a fenékvíz áramlása lelassul, a mélyóceán oxigénellátása csökken. A zsugorodó, oxigénben gazdag alsó vízréteget ezután melegebb, alacsonyabb oxigéntartalmú vizek váltják fel, tovább csökkentve az oxigénszintet.
Az óceáni állatok, kicsik és nagyok is, reagálnak az oxigén kis változásaira is. Az óceán mélyén élő állatok alkalmazkodtak az alacsony oxigénviszonyokhoz, de még mindig lélegezniük kell. Az oxigén elvesztése arra késztetheti őket, hogy más régiókban keressenek menedéket, vagy megváltoztassák viselkedésüket. A modellek azt sugallják, hogy mi vagyunk bezárva az állatok számára elérhető „életképes” környezet összehúzódásához, ami akár 25%-os várható csökkenést is eredményezhet.
A borulás lassulása is előfordulhat erősödik globális felmelegedés. A felboruló cirkuláció a szén-dioxidot és a hőt az óceán mélyébe szállítja, ahol tárolódik és el van rejtve a légkör elől. Az óceánok tárolási kapacitásának csökkenésével több szén-dioxid és hő marad a légkörben. Ez a visszacsatolás felgyorsítja a globális felmelegedést.
Az óceán fenekét érő antarktiszi fenékvíz mennyiségének csökkenése is növekszik tengerszint mert az azt helyettesítő meleg víz több helyet foglal el (hőtágulás).
A polcvizek felfrissítése csökkenti a sűrű víz áramlását és lelassítja a felboruló keringés legmélyebb részeit, miközben csökkenti a mély oxigénellátást is. Kathy Gunn, Szerző biztosított
Aggasztó változás jelei
A fenékvíz megfigyelése kihívást jelent. A Déli-óceán távoli, és a bolygó legerősebb szeleinek és legnagyobb hullámainak ad otthont. A hozzáférést a tengeri jég is korlátozza télen, amikor a víz felszíne képződik.
Ez azt jelenti, hogy a mély Déli-óceán megfigyelései ritkák. Mindazonáltal a hajóutakon végzett ismételt teljes mélységű mérések bepillantást engedtek az óceán mélyén zajló változásokba. Az alsó vízréteg az egyre melegebb, kevésbé sűrű és vékonyabb.
A műholdas adatok azt mutatják, hogy az antarktiszi jégtakaró csökkenő. A gyors olvadási régiók után végzett óceáni mérések azt mutatják, hogy az olvadékvíz nem a sótartalom csökkentése a part menti vizek sűrűsége (és sűrűsége).
Az Antarktisz jégtömegének csökkenése az elmúlt néhány évtizedben műholdas adatok alapján, amelyek azt mutatják, hogy 2002 és 2020 között az Antarktisz évente átlagosan ~150 milliárd metrikus tonna jeget ontott, ami olvadékvizet ad az óceánhoz és megemeli a tengerszintet (Forrás: NASA ).
Ezek a jelek aggasztó változásra utalnak, de még mindig nincs közvetlen megfigyelés a mélyen felboruló keringésről.
Mit tettünk?
A különböző típusú megfigyeléseket új módon kombináltuk, kihasználva azok erősségeit.
A hajók által gyűjtött teljes mélységű mérések pillanatfelvételeket adnak az óceánok sűrűségéről, de általában évtizedenként egyszer megismétlik. A kikötött műszerek viszont folyamatos sűrűség- és sebességméréseket tesznek lehetővé, de csak korlátozott ideig egy adott helyen.
Kifejlesztettünk egy új megközelítést, amely egyesíti a hajóadatokat, a kikötési rekordokat és egy nagy felbontású numerikus szimulációt, amellyel kiszámítható az antarktiszi fenékvíz áramlásának erőssége és az, hogy mennyi oxigént szállít az óceán mélyébe.
Vizsgálatunk egy Ausztráliától délre fekvő mély medencére összpontosított, amely több forrásból kapja a fenékvizet. Ezek a források a nagy olvadékvíz-bemenetek mögött fekszenek, így ez a régió valószínűleg korai figyelmeztetést ad az éghajlat által kiváltott mélyóceáni változásokra.
A megállapítások feltűnőek. Három évtized alatt, 1992 és 2017 között ennek a régiónak a felboruló keringése csaknem harmadával (30%-kal) lelassult, aminek következtében kevesebb oxigén jutott a mélybe. Ezt a lassulást az Antarktiszhoz közeli felfrissülés okozta.
Azt találtuk, hogy ez a felfrissülés csökkenti a képződött antarktiszi fenékvíz sűrűségét és térfogatát, valamint az áramlási sebességet.
A megfigyelt lassulás még nagyobb lett volna, ha nincs egy rövid ideig tartó éghajlati esemény, amely a a fenékvízképződés részleges és átmeneti helyreállítása. A megnövekedett sótartalom által előidézett helyreállás tovább illusztrálja a fenékvíz képződésének érzékenységét a sótartalom változásaira az antarktiszi kontinentális talapzaton.
Aggasztó, hogy ezek a megfigyelések azt mutatják, hogy ez változik várhatóan 2050-re fog bekövetkezni már folyamatban vannak.
Az óceán mélységi felmelegedése az Antarktisz felboruló lassulása miatt, Credit: Matthew England és Qian Li.
Mi a következő?
Az Antarktisz jégvesztése várhatóan folytatódni fog, sőt felgyorsul, ahogy a világ felmelegszik. Mi vagyunk 1.5-re szinte biztos, hogy átlépi az 2027 fokos globális felmelegedési küszöböt.
A nagyobb jégveszteség nagyobb felfrissülést jelent, így a keringés lassulására és a mély oxigénveszteségekre is számíthatunk.
A lassulás következményei nem korlátozódnak az Antarktiszra. A felboruló keringés az egész globális óceánra kiterjed, és befolyásolja az éghajlatváltozás ütemét és a tengerszint emelkedését. Bomlasztó és káros lesz a tengeri élővilágra is.
Kutatásunk újabb okot ad arra, hogy keményebben – és gyorsabban – dolgozzunk az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése érdekében.
A szerzőkről
Kathy Gunn,, CSIRO; Máté Anglia, a Scientia professzora és az ARC Australian Center for Excellence for Antarktic Science (ACEAS) igazgatóhelyettese, UNSW Sydneyés Steve Rintoul, CSIRO munkatárs, CSIRO
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek:
A választott jövő: az éghajlati válság túlélése
írta: Christiana Figueres és Tom Rivett-Carnac
A szerzők, akik kulcsszerepet játszottak az éghajlatváltozásról szóló párizsi megállapodásban, betekintést és stratégiákat kínálnak az éghajlati válság kezelésére, beleértve az egyéni és kollektív fellépést.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A lakhatatlan föld: élet a felmelegedés után
írta David Wallace-Wells
Ez a könyv feltárja az ellenőrizetlen éghajlatváltozás lehetséges következményeit, beleértve a tömeges kihalást, az élelmiszer- és vízhiányt, valamint a politikai instabilitást.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A Jövő Minisztériuma: regény
írta: Kim Stanley Robinson
Ez a regény egy közeljövő világát képzeli el, amely az éghajlatváltozás hatásaival küszködik, és víziót kínál arra vonatkozóan, hogyan változhat a társadalom a válság kezelésére.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Fehér ég alatt: A jövő természete
Írta: Kolbert Elizabeth
A szerző feltárja az emberiség természeti világra gyakorolt hatását, beleértve az éghajlatváltozást, valamint a környezeti kihívások kezelésére szolgáló technológiai megoldások lehetőségét.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Lehívás: A globális felmelegedés visszafordítására valaha javasolt legátfogóbb terv
szerkesztette Paul Hawken
Ez a könyv átfogó tervet mutat be az éghajlatváltozás kezelésére, beleértve a megoldásokat számos ágazatból, mint például az energia, a mezőgazdaság és a közlekedés.
