Антарктические ледники скоро изменят правила климатической игры

Опубликовано: 28.10.2023

Усиливающееся таяние льдов в Антарктиде, вызванное глобальным потеплением, имеет серьезные последствия, которые затронут весь мир. Недавно ученые в журналеNatureпредставили результаты исследований, подтверждающие предыдущие выводы Джеймса Хансена. Речь идет о нарушении термохалинной циркуляции. Возможно, это будет не так далеко в будущем.

Что такое термохалинная циркуляция?

Это механизм глобальной циркуляции океанских вод, который обусловлен различиями в температуре и солености морских вод. Его дополнительно поддерживают ветры, вызывающие поверхностные морские течения. Вот что спасибо термохалинная циркуляция Климат на Земле не характеризуется такими экстремальными погодными явлениями, как сегодня. Благодаря глобальному водообмену и опрокидывающей циркуляции у нас нет таких зим, как на полуострове Лабрадор.

Благодаря такой циркуляции не образуются более мощные циклоны, чем те, которые мы видим сегодня. предупредил Джеймс Хансен, бывший директор. Институт Годдарда в НАСА. Термхалинная циркуляция приводит к тому, что тепло тропических атлантических или тихоокеанских вод распространяется на север и юг, поэтому тропические регионы не кипят. В противном случае эту роль пришлось бы взять на себя атмосфере, что означало бы, как выразился Хансен, «сущий ад на Земле».

Как упоминалось выше, эта циркуляция обусловлена разницей температур. Источником этой циркуляции являются полярные регионы. Именно поэтому в последние годы ученые уделяют все больше внимания проблеме таяния льдов. И морской лед в Арктике, и антарктические шельфовые ледники, и ледяные щиты в целом.

Катастрофа в Антарктиде

Морской лед в Арктике не может исчезнуть, иначе вода не остынет и перестанет опускаться вниз, порождая эту циркуляцию. Так и на юге, в Антарктиде, ледяной покров не может быстро таять, иначе произойдут негативные изменения. У берегов Антарктиды триллионы тонн холодной соленой воды опускаются на большую глубину. Когда вода тонет, она вызывает антарктическую обменную или возвратную циркуляцию на больших глубинах – это часть глобальной термохалинной циркуляции.

Рисунок 1. Изменения в антарктической возвратно-обменной циркуляции. На карте слева показаны изменения температуры воды на глубине 4 км по сравнению с 1990-ми годами. На графике справа показаны изменения силы циркуляции, выраженные в свердрупач к 2050 году. Мэтью Инглэнд и Цянь Ли/Природа

Исследование представили ученые из Университета Нового Уэльса показывают, что антарктическая часть термохалинно-антарктического обменного круговорота ослабнет. И в значительной степени. Что еще хуже, это произойдет очень быстро с точки зрения изменения климата. Три года работы по компьютерному моделированию показали, что глубоководная обменная циркуляция Антарктики замедлится на 42%. до середины этого столетия. Это скоро наступит. Уже есть тревожные признаки того, что эти течения, текущие на глубине 3-4 км, постепенно начинают сходить на нет. Они могут даже полностью разрушиться.

«Наши прогнозы показывают, что антарктический переворот закончится в этом столетии», Мэтью Ингланд сказал,заместителя директора Антарктического научного центра передового опыта Австралийского исследовательского совета, который координировал исследование. «В прошлом эти циркуляции менялись в течение примерно 1000 лет, а мы говорим об изменениях в течение нескольких десятилетий. Так что это весьма драматично», — добавил Англия.

Причиной этого является таяние шельфовых ледников.

Как видно из диаграммы выше, за последние годы и десятилетия ничего не произошло. Но сейчас, по словам исследователей, кровообращение начинает ослабевать. Нежелательные изменения уже происходят. Виноват глобальное потепление. В частности, таяние шельфовых ледников в Антарктиде, в результате которого в океан выбрасывается избыточное количество холодной, но пресной воды.

Рисунок 2. Изменения массы антарктического ледникового щита, выраженные в гигатоннах (миллиардах тонн), в 2002-2022 годах. Данные со спутников МИЛОСТЬ.

Спутники GRACE (Эксперимент по восстановлению гравитации и климату) измеряют скорость исчезновения ледяных щитов Гренландии и Антарктики с 2002 года.. На графике выше показаны темпы этих изменений. Хотя в первом десятилетии этого столетия эти темпы были относительно медленными, в следующем десятилетии они значительно ускорились. Это чрезмерное таяние препятствует падению холодной, соленой и богатой кислородом воды на дно Южного океана. В обычных условиях эта вода опускается на дно, поскольку она плотная из-за присутствия соли. Пресная вода более легкая, что приводит к неравномерной стратификации, т. е. расслоению воды.

Недавние исследования показали что нынешнее таяние ледников, таких как ледник Туэйтса, происходит очень быстро. по крайней мере 5500 лет. В ближайшие годы и десятилетия этот процесс ускорится. Тоже недавно появилось информация что Туэйтс, так называемый ледник Судного дня, может скоро разрушиться. Как выразился один учёный: «Сегодня Туэйтс действительно держится за свои ногти, и нам следует ожидать увидеть большие изменения в небольших временных масштабах в будущем – даже из года в год». Такие изменения приведут к перекрытию этого транспирационного пояса океанских вод.

Это еще больше усилит дальнейшие изменения. «Одна из проблем, связанных с этим замедлением, заключается в том, что может возникнуть петля обратной связи, способствующая дальнейшему потеплению океана у подножия шельфовых ледников вокруг Антарктиды. И это приведет к еще большему таянию льда, усиливая или усиливая первоначальные изменения». Англия сказала. Теплая вода будет задерживаться под слоем свежей, легкой воды. Чем больше льда попадает в океан, тем медленнее соленая вода опускается на дно. Кровообращение замедлится и в конечном итоге остановится.

Читайте также: Уже точно: «ледник гибели» принесет нам гибель

Биологические последствия

Это повлечет за собой ряд далеко идущих последствий для всего мира. Одним из них будут биологические последствия. После того как вода спадает, ее массы уносятся на север. Сильное придонное течение антарктического обменного круговорота. нарушает глубокие слои отложений на дне океана. Это останки разлагающихся морских организмов, обитающих у берегов Антарктиды. Эти крошечные обломки, переносимые течением, богаты питательными веществами. Они переносятся вместе с кислородом в более низкие широты. Затем апвеллинг заставляет эту воду переноситься в верхние слои океана. Это гарантирует, что морская жизнь будет иметь свежую пищу.

Стив Ринтул, второй автор исследования, сказал, что морская жизнь практически во всем мире зависит от этих ингредиентов. Источником их питания является антарктический обменный круговорот. «Мы знаем, что питательные вещества, экспортируемые из Южного океана в другие современные системы, обеспечивают около трех четвертей мирового производства фитопланктона — основы пищевой цепи», — сказал он. он сказал. «Мы показали, что к 2050 году опускание плотной воды вблизи Антарктиды сократится на 40%. И где-то между 2050 и 2100 годами мы начнем видеть влияние этого на продуктивность поверхности», — добавил Ринтул.

Возможно, нас это не волнует, но это повлияет на нас. Океаны также являются важным источником пищи для человека. Многие страны, особенно бедные в Азии, получают большую выгоду от рыболовства. Так что нетрудно представить, что это может означать для миллионов людей.

Климатические последствия

За последние десятилетия, как мы можем узнать из данных сети Арго, придонные слои воды значительно нагрелись. Исследования по нарушению термохалинной циркуляции в Антарктиде ведутся лишь с 2050 года. Тогда, если не будет климатической нейтральности, климат продолжит нагреваться. Если так будет продолжаться, произойдет переворот в Южном океане. Также стоит обратить внимание на прогнозы МГЭИК, которые годами недооценивались. Англия обращает внимание что прогнозы МГЭИК не включают изменения в Антарктиде и, следовательно, замедление антарктического обменного круговорота. «Это очень важная составляющая изменений, которые уже происходят вокруг Антарктиды, и в ближайшие несколько десятилетий произойдет еще больше», — сказал он.

Частичный или полный разрыв термохалинной циркуляции, как антарктической, так и атлантической циркуляции (АМОК), будет иметь далеко идущие последствия. Прежде всего, ускорится повышение уровня океана, поскольку захваченные теплые глубоководные воды ускорят разрушение шельфовых ледников. Еще одной проблемой будут изменения в характере осадков. Смещение зон осадков на 1000 км в тропической части мира будет иметь ряд последствий. «Полностью отключите его, и вы получите уменьшение количества осадков в одной полосе к югу от экватора и увеличение в полосе к северу», — сказал Ингланд.

И наконец упомянул прогнозы Джеймса Хансена. Остановка термохалинной циркуляции означает прекращение транспортировки более теплой энергии через океаны. Эффективным механизмом такого переноса являются мощные штормы. Их формированию способствовало бы увеличение разницы температур между нагревающимися тропическими и циркумполярными регионами.

Читайте также: Более миллиарда человек вынуждены искать новый дом? Драматический сценарий из доклада МГЭИК