Ученые открыли защитный механизм Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции. Благодаря ячейке в Южном океане она все же вряд ли придет к коллапсу, но неизбежно ослабнет

Полный коллапс Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции в XXI веке маловероятен, поскольку ее поддерживает верхняя циркуляционная ячейка в Южном океане. Ветры над ним в ближайшем будущем только усилятся, что не позволит циркуляции совсем остановиться. Тем не менее десятки моделей при разных сценариях предсказывают однозначное ослабление АМОЦ — вплоть до 80 процентов. Такие прогнозы опубликованы в журнале Nature.

Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОЦ) — система поверхностных и термохалинных океанических течений в Атлантическом океане, которая приносит до 25 процентов тепла в северное полушарие, а также является важнейшим поглотителем углекислого газа в нем. Поскольку частью этой циркуляции является Гольфстрим, чаще всего о ней говорят в контексте европейского климата: считается, что ослабление циркуляции может способствовать резкому похолоданию, особенно в странах Северной Европы. Подробнее об этом можно прочесть в нашем материале «Атлантическая циркулярка». Климатические модели дают большие разбросы в оценках ослабления АМОЦ — например, в недавнем исследовании периодом ее коллапса названы 2025-2095 годы.

Ученые под руководством Джона Бейкера (Jon Baker) из Метеорологической службы Британии исследовали связь между устойчивостью АМОЦ и апвеллингом (подъемом холодных вод с глубины океана) в нескольких точках. Как правило, прогностическое моделирование Атлантической циркуляции опирается на север Атлантики и среднюю температуру его вод, потому что распреснение этих вод таянием арктических льдов — важнейший фактор ослабления АМОЦ.

Авторы же сосредоточились на силе западного ветра над Южным океаном и диффузии вод в Атлантическом и Индо-Тихоокеанском регионах, которые определяют три основных пути апвеллинга. Циркуляция неспроста именно «опрокидывающая»: наличие устойчивого вертикального оборота воды определяет все ее существование. Ученые учитывали два возможных сценария — резкий рост концентрации углекислого газа в атмосфере (в четыре раза) и экстремальное таяние льдов на севере Атлантики, то есть распреснение вод.

Все 34 модели проекта CMIP6 показали однозначное ослабление АМОЦ в течение XXI века при любых сценариях на величину от 20 до 81 процента. Тем не менее авторам удалось вычленить внутри АМОЦ естественный защитный механизм, который они описали как Тихоокеанскую опрокидывающую меридиональную циркуляцию (ТОМЦ). Она проявляется в реверсировании антициклонического завихрения вод в Индо-Тихоокеанском регионе. ТОМЦ формируется в 91 проценте моделей при сценарии с четырехкратным ростом концентрации углекислого газа и в 86 процентах моделей при сценарии с выбросом пресных вод на севере Атлантики.

Тихоокеанская циркуляция усиливает верхнюю ячейку в Южном океане, что позволяет предотвратить полный коллапс АМОЦ, хотя и не помогает избежать ее существенного ослабления. Учитывая, что в будущем прогнозируются более сильные ветра над Южным океаном, то есть условия поддержания ТОМЦ будут устойчивыми, остановка Атлантической циркуляции в XXI веке маловероятна. Тем не менее авторы отметили, что для более точных исследований ее состояния важно уделять больше внимания изменению океанической циркуляции за пределами Атлантики.

Ослабление АМОЦ повлияет не только на климат Европы. Недавно благодаря анализу пыльцы из морских отложений стало известно, что 18 тысяч лет назад амазонские леса в аналогичной ситуации подверглись сильным засухам и пожарам, но тогда они еще не испытывали современного антропогенного стресса. В ближайшем будущем ослабление АМОЦ может привести уже к их необратимой деградации.

Источник