Ryzyko jest niewielkie, ale nie można go wykluczyć: głęboka cyrkulacja w Oceanie Atlantyckim, często nazywana nieco niedokładnie systemem Prądu Zatokowego, może w ciągu kilku dziesięcioleci wyschnąć z powodu zmian klimatycznych. W kilku badaniach opisano już scenariusz skrajny. W 2004 roku powstał nawet hollywoodzki film: nosił tytuł Pojutrze.

Teraz tę tezę potwierdza nowe badanie: po raz pierwszy w ciągu kilku dziesięcioleci w symulacji wykorzystującej złożony model klimatyczny głęboka cyrkulacja została zatrzymana, ponieważ w modelu powoli wzrastają dostawy słodkiej wody do północnego Atlantyku. O tym poinformowało w czasopiśmie naukowym „Science Advances” trzech badaczy z Uniwersytetu w Utrechcie. Złożone modele klimatyczne obejmują atmosferę i ocean, oba w wysokiej rozdzielczości, w trzech wymiarach.

Do tej pory załamanie cyrkulacji atlantyckiej na skutek stopniowego zaopatrzenia w słodką wodę występowało jedynie w mocno uproszczonych modelach. Z tego też powodu większość badaczy uważała wcześniej, że ryzyko szybkiego odwodnienia jest mało prawdopodobne. Czas pokaże, czy teraz zrewidują swoją ocenę.

Ostatecznie nie jest to realistyczna symulacja zmian klimatycznych, ale symulacja idealna. Przyjęto wiele założeń akademickich i jest to tylko jeden model spośród wielu.

Sól jest niezbędna do krążenia w Oceanie Atlantyckim

Cyrkulacja głębokoatlantycka jest bardzo ważna dla naszego klimatu, ponieważ transportuje ogromne ilości ciepłej, słonej wody do północnego Atlantyku. Tam woda ochładza się i opada w głąb, skąd spływa z powrotem do południowego Oceanu Atlantyckiego. Powrót wody na powierzchnię następuje w sposób mniej zlokalizowany, czyli w kilku rejonach oceanów świata.

Niebezpieczeństwo zawalenia się jest możliwe, ponieważ obieg jest utrzymywany przez własny transport soli. Jeśli zmniejszy się transport słonej wody na północ lub nastąpi większy przepływ wody roztopowej, wody na Północnym Atlantyku staną się słodsze. Ale wtedy będzie łatwiej. Tym większe ryzyko, że woda na północy przestanie opadać – a tym samym zatrzyma całą cyrkulację. To jest dokładnie to, co teoretycznie może się wydarzyć w wyniku zmian klimatycznych.

Na potrzeby scenariusza badawczego na dużym obszarze północnego Oceanu Atlantyckiego stopniowo dodawano coraz więcej świeżej wody. W symulacji krążenie krwi początkowo powoli słabło. Ale w pewnym momencie wystarczyło zaledwie kilka dekad, aby całkowicie się zawalił.

Tak gwałtowne załamanie przepływu miałoby fatalne konsekwencje dla Europy. Temperatury na północnym zachodzie będą gwałtownie spadać – o ponad 1 stopień Celsjusza na dekadę. W niektórych miastach temperatura spadnie ogółem od 5 do 15 stopni. Klimat ulegnie istotnej zmianie również w innych regionach. Lód morski w Arktyce będzie się dramatycznie rozszerzał. Temperatury spadają na półkuli północnej i rosną na półkuli południowej. W Amazonii pora deszczowa zamienia się w porę suchą i odwrotnie.

Transport soli ujawnia, jak wygląda krążenie krwi

W oparciu o model symulacyjny holenderscy badacze znaleźli wskaźnik, który wskazywałby na zbliżającą się zapaść krążeniową już na wczesnym etapie. Indeks opiera się na bilansie soli w południowym Atlantyku na 34. szerokości geograficznej: Naukowcy porównują ilość soli transportowanej na północ przez morze na powierzchni z ilością transportowaną na południe w głębinach.

Do tej pory głęboka cyrkulacja transportowała więcej soli netto do Oceanu Atlantyckiego niż na zewnątrz. Jeśli ta równowaga staje się niższa lub nawet ujemna, oznacza to, że krążenie krwi jest osłabione. Jeśli zasilić ten wskaźnik rzeczywistymi danymi pomiarowymi, pokaże to, że klimat od kilkudziesięciu lat zmierza w kierunku potencjalnego progu, przy którym przepływ może się załamać.

Jednak wskaźnik wczesnego ostrzegania nie jest doskonały: informuje, kiedy ryzyko lawiny wzrasta, ale badacze nie wiedzą dokładnie, kiedy to może nastąpić. Nie wiedzą też, kiedy się o tym dowiedzą.

Pomiary należy kontynuować na południowym Atlantyku

Autorzy mogą przynajmniej powiedzieć, co jest potrzebne już teraz: aby pewnego dnia określić, jak daleko klimat znajduje się od możliwego zapadnięcia się głębokiego prądu, szczególnie potrzebne są systematyczne pomiary na 34 stopniu szerokości geograficznej południowej. Instytucje z USA, Francji, Argentyny, Brazylii i Republiki Południowej Afryki biorą udział w programie pomiarowym SAMBA na południowym Atlantyku.

Zhao Li z Instytutu Meteorologii Maxa Plancka w Hamburgu, który nie był zaangażowany w badania, pochwalił je, a ich wyniki były znakomite. Podkreśla również, jak ważne jest kontynuowanie pomiarów na południowym Atlantyku. Wiele modeli klimatycznych nie odzwierciedla prawidłowo bilansu soli w tamtejszych strumieniach. Nie rozumiemy jeszcze dlaczego tak się dzieje.

Rene van Westen z Uniwersytetu w Utrechcie, pierwsza autorka badania, uważa, że ​​ważne jest zweryfikowanie wyników przy użyciu innych podobnie złożonych modeli klimatycznych. Przez długi czas takie obliczenia nie były możliwe, bo moc superkomputerów nie była wystarczająca. Nawet dzisiaj wysiłek jest nadal ogromny: model używany przez holenderski zespół ma rozdzielczość poziomą 100 kilometrów w oceanie; Symulowano 2000 lat modelowych. Symulacje zajęły sześć miesięcy, mówi Van Westen.

Czas pokaże, jak wysokie jest ryzyko upadku

Badanie nie daje odpowiedzi na pytanie, jak silnie głęboka cyrkulacja Atlantyku zareaguje na zmiany klimatyczne, mówi Joel Hirschi z Narodowego Centrum Oceanograficznego w Southampton, który nie był zaangażowany w prace. Wynika to z idealnych założeń. Nie jest jeszcze jasne, czy w obecnym klimacie może nastąpić zapaść krążeniowa. Nawet jeśli zastosowany model jest złożony, ważne elementy cyrkulacji, takie jak Prąd Zatokowy, zostały rozwiązane tylko częściowo.

Jednak Hershey uwielbia się uczyć. „Autorzy po raz pierwszy pokazują, że zmianę cyrkulacji można wywołać przy stosunkowo niewielkich dostawach słodkiej wody na północnym Atlantyku” – mówi klimatolog.

Symulacja to jedno, a realny świat to drugie. Pomiary głębokiego krążenia nie wykazują jeszcze istotnego spadku jego wytrzymałości. Jednak pomiary te są dostępne dopiero od około 20 lat. Rada Klimatyczna ONZ uważa załamanie głębokiego obiegu za mało prawdopodobne, spodziewa się jednak osłabienia głębokiego obiegu w XXI wieku. Taka słabość miałaby zauważalne skutki także dla Europy.