System regulujący pogodę i klimat wysłał sygnał. To informacja dla Europy

Europa jest cieplejsza, niż wskazywałoby to jej położenie geograficzne. Warszawa jest położona na tej samej szerokości geograficznej, co Irkuck, Edmonton czy Astana. Nasz kontynent korzysta jednak z systemu transportującego do jego wybrzeży ogromne ilości ciepła, znanego jako Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna, czyli AMOC. To on przenosi ciepłe, słone wody z tropików ku północnemu Atlantykowi, gdzie woda ochładza się, opada i wraca na południe w głębi oceanu. Jednym z najbardziej znanych elementów tego systemu jest Prąd Zatokowy.

Nowe badanie opublikowane w Communications Earth & Environment sugeruje, że zmiany w przebiegu Prądu Zatokowego mogą dostarczać ważnych informacji o tym, co dzieje się z AMOC. Zespół z Uniwersytetu w Utrechcie pokazał, że gdy cyrkulacja słabnie, Prąd Zatokowy przy wschodnim wybrzeżu USA stopniowo przesuwa się dalej na północ, zanim odbije w głąb Atlantyku. To ważne, bo AMOC uznaje się za jeden z elementów klimatu podatnych na gwałtowne przejścia do nowego stanu.

Autorzy połączyli wyniki wysokorozdzielczego modelu oceanu z danymi obserwacyjnymi. W symulacji, w której do północnego Atlantyku stopniowo dopływa coraz więcej słodkiej wody, AMOC słabnie, a potem przechodzi w stan zapaści. Zanim jednak do tego dochodzi, tor Prądu Zatokowego najpierw przesuwa się stopniowo, a następnie wykonuje gwałtowny skok na północ. Ten nagły ruch pojawia się 25 lat przed początkiem symulowanego załamania AMOC.

Jeszcze ciekawsze jest to, że sygnał podobnego przesuwania widać już w realnych danych. Według autorów satelitarne pomiary wysokości powierzchni morza pokazują istotny statystycznie trend przesuwania się Prądu Zatokowego ku północy w latach 1993-2024. W artykule podano, że w rejonie 71,5°W trend ten wynosi 0,16 stopnia szerokości geograficznej na dekadę, a sam prąd przesunął się o około 50 km w ciągu 30 lat.

W modelu wykorzystanym przez badaczy świat został odwzorowany znacznie dokładniej niż w wielu wcześniejszych symulacjach. Zamiast typowych komórek o rozmiarze około 100 km użyto siatki o rozdzielczości 0,1 stopnia, czyli rzędu 10 km. Dzięki temu można było dużo lepiej śledzić zachowanie samego Prądu Zatokowego, zwłaszcza w okolicach Cape Hatteras na wschodnim wybrzeżu USA, gdzie prąd odrywa się od brzegu i skręca na wschód.

Zespół wykazał, że wraz ze słabnięciem AMOC osłabia się też głęboki zachodni prąd brzegowy, czyli Deep Western Boundary Current. To ważna gałąź cyrkulacji transportująca chłodną i słoną wodę na południe przy dnie oceanu. W normalnych warunkach ten głęboki prąd pomaga „ściągać” Prąd Zatokowy ku południu. Gdy jednak słabnie, tor Prądu Zatokowego może przesuwać się bardziej na północ.

W symulacji przez pierwsze 392 lata tor Prądu Zatokowego stopniowo przesunął się na północ o 133 km. Później nastąpił gwałtowny skok o 219 km w zaledwie dwa lata. Dopiero po kolejnych 25 latach rozpoczęło się samo załamanie AMOC. Równocześnie w tym samym obszarze odnotowano lokalny wzrost temperatury górnych warstw oceanu nawet o 6,5 st. C w ciągu dwóch lat.

René van Westen z Uniwersytetu w Utrechcie podkreślał w rozmowie z New Scientist, że przewaga tego wskaźnika polega na tym, iż da się go bezpośrednio mierzyć. „To jest coś, co możemy zmierzyć, więc jest bardzo prawdopodobne, że odzwierciedla to fakt, że AMOC rzeczywiście słabnie” – mówi van Westen, cytowany przez New Scientist. W innym miejscu dodaje: „Mamy teraz naprawdę solidny wskaźnik wczesnego ostrzegania, który rzeczywiście się uruchamia. Można go bardzo łatwo mierzyć” – mówi René van Westen z Uniwersytetu w Utrechcie, cytowany przez New Scientist.

Samo nowe badanie nie mówi, że AMOC załamie się za 400 lat. Autorzy wyraźnie zaznaczają, że to idealizowany scenariusz modelowy, a nie prognoza z kalendarzem. Pokazuje jednak coś innego: jeśli dojdzie do gwałtownego przeskoku toru Prądu Zatokowego, może to być sygnał ostrzegawczy przed dużo poważniejszą zmianą w systemie cyrkulacji oceanicznej.

To ważne, bo skutki silnego osłabienia albo załamania AMOC dla Europy mogłyby być bardzo poważne. Wcześniejsze badania wykazały, że taki scenariusz oznaczałby gwałtowne ochłodzenie części kontynentu. W Londynie mogłyby występować epizody zimna sięgające minus 20 st. C, a w Oslo nawet minus 48 st. C. Do tego dochodziłyby zmiany w opadach, rolnictwie i dostępności terenów nadających się do uprawy.

Stefan Rahmstorf z Uniwersytetu Poczdamskiego ocenił, że nowa praca wzmacnia argumenty za tym, iż AMOC już dziś słabnie. „To spowolnienie pojawia się wcześniej niż w scenariuszach globalnego ocieplenia. Modele klimatyczne wydają się nie doszacowywać problemu, a więc potencjalnie także tego, jak szybko może zostać osiągnięty punkt krytyczny AMOC” – mówi Rahmstorf, cytowany przez New Scientist.

Z kolei Dan Seidov, emerytowany oceanograf z amerykańskiej NOAA, studzi nadmierną pewność. Jak zauważa, dopływ słodkiej wody z Grenlandii w rzeczywistości może przebiegać w innym tempie i w innych miejscach, niż zakłada model. „Jak, kiedy i dlaczego to się wydarzy albo nie wydarzy, to jest wielkie pytanie” – mówi Seidov, cytowany przez New Scientist. I dodaje, że jeśli rzeczywistość zachowa się tak, jak w modelu, wtedy migrujący Prąd Zatokowy faktycznie może stać się wskaźnikiem ostrzegawczym.

Autorzy podkreślają, że gwałtowne przesunięcie Prądu Zatokowego jako sygnał alarmowy trzeba jeszcze potwierdzić w innych modelach. Mimo tych zastrzeżeń dane obserwacyjne są intrygujące. Autorzy pokazują, że nie tylko satelity od 1993 r., ale też profile temperatury w oceanie od 1965 r. wskazują na przesuwanie się północnej granicy Prądu Zatokowego ku północy. W ostatnich latach, zwłaszcza po 2015 r., sygnał ten stał się szczególnie wyraźny. Badacze interpretują to jako pośredni dowód na obecne osłabianie AMOC.

To nie oznacza jeszcze, że Europa stoi tuż przed klimatycznym przełomem. Oznacza jednak, że jeden z najważniejszych systemów regulujących pogodę i klimat na północnym Atlantyku może już wysyłać czytelne sygnały ostrzegawcze.