Атлантичний океан може мати значно більший вплив на температуру всієї планети, ніж вважалося. Вчені запропонували новий погляд на одну з найважливіших систем океанічних течій — Атлантичну меридіональну перекидну циркуляцію, або AMOC.
Її часто порівнюють із гігантським конвеєром, який переносить тепло з тропіків у північні широти. Але нове дослідження припускає: насправді AMOC може працювати радше як «тепловий клапан», який визначає, чи буде океан віддавати тепло атмосфері, чи накопичуватиме його у своїх глибинах. І це відкриття змушує по-новому подивитися на те, що може статися з кліматом у майбутньому.
Що робить AMOC
AMOC — це величезна система океанічної циркуляції, яка постійно переміщує воду між різними широтами та глибинами. Теплі води з тропічних регіонів прямують на північ, де охолоджуються. Холодніша вода занурюється глибше й повертається назад на південь. Цей процес не лише перерозподіляє тепло. Разом із водними масами переміщуються поживні речовини, від яких залежать цілі екосистеми.
Проблема в тому, що через антропогенне глобальне потепління AMOC, за сучасними оцінками, може слабшати. І тепер головне питання полягає не лише в тому, наскільки сильно вона ослабне, а й у тому, чи існує межа, після якої система почне послаблюватися сама себе.
Вчені подивилися у минуле
Щоб зрозуміти, як може поводитися AMOC, міжнародна команда дослідників звернулася до льодовикових епох. У плейстоцені циркуляція Атлантики неодноразово переходила між сильним і слабким станами. Ці зміни збігалися з різкими кліматичними подіями, відомими як події Дансґора—Ешґера.
Їхні сліди особливо добре збереглися в льодових кернах Гренландії. Раніше такі коливання часто пояснювали своєрідними «гойдалками»: коли одна півкуля швидко нагрівалася, інша нібито реагувала охолодженням. Але нова модель пропонує інший сценарій.
Не конвеєр, а клапан
Дослідники використали три кліматичні моделі, здатні відтворювати подібні самопідтримувані коливання. Результат виявився цікавим. Коли AMOC працювала сильно, інтенсивне перемішування води в Північній Атлантиці дозволяло океану активно віддавати тепло в атмосферу. Частина енергії зрештою залишала систему Землі й випромінювалася в космос.
Але коли циркуляція слабшала, глибока конвекція практично зупинялася. Океан починав втрачати менше тепла, ніж поглинав. У результаті енергія накопичувалася всередині океану. Саме тому вчені пропонують уявляти AMOC не просто як конвеєр, який переносить тепло з одного місця в інше, а як клапан. Клапан відкритий — океан ефективніше віддає тепло. Клапан прикритий — тепло залишається всередині океану.
І тут починається найнеприємніше
Якщо ця модель правильно описує ключовий механізм, глобальне потепління може створити своєрідне замкнене коло. Потепління змінює океан і може послаблювати AMOC. Слабша циркуляція означає меншу глибоку конвекцію в Північній Атлантиці. А це, своєю чергою, може зменшувати втрати тепла океаном.
Тобто слабша AMOC потенційно здатна сприяти подальшому накопиченню тепла в океані та посиленню глобального потепління. Саме це дослідники описують як своєрідне «прикручування» теплового клапана. Але важливо: це не означає, що Земля вже наближається до неминучого кліматичного колапсу.
Льодовикове минуле — не точна карта майбутнього
У нового дослідження є важливе обмеження. Клімат під час льодовикових епох був зовсім не таким, як сьогодні. Тоді величезні площі морського льоду відігравали ключову роль у механізмах, які дозволяли AMOC перемикатися між різними станами.
У майбутньому, навпаки, Північна Атлантика може стати значно теплішою, а морського льоду буде набагато менше. Тому дослідники не стверджують, що сучасна AMOC обов’язково повторить поведінку льодовикової епохи.
Минуле тут не є кришталевою кулею. Але воно дає важливу підказку: зміни океанічної циркуляції можуть впливати не лише на те, куди переміщується тепло, а й на те, скільки енергії загалом залишається в кліматичній системі Землі.
Найважливіше питання ще попереду
Тепер ученим потрібно з’ясувати, чи має AMOC у сучасному кліматі кілька стабільних станів і чи може її ослаблення перейти у самопідтримуваний процес.
Це принципово різні сценарії.
У першому випадку циркуляція може послабитися, але згодом стабілізуватися.
У другому — система потенційно може перейти до іншого стану, з якого повернутися буде значно складніше.
Саме тому дослідники закликають продовжувати спостереження та моделювання AMOC. Бо Атлантика може виявитися не просто величезним «конвеєром» під поверхнею океану. Вона може бути одним із природних механізмів, які визначають, скільки тепла наша планета здатна випустити назовні, а скільки — залишити у власній системі. І якщо цей «клапан» справді почне закриватися, наслідки можуть стосуватися вже не лише Атлантики, а клімату всієї Землі.