Prošle godine u časopisu „Priroda“ (Nature) objavljena je alarmantna studija koja je pokazala da bi u vrlo skoroj budućnosti moglo doći do kolapsa glavne atlantske struje, koja je dio globalnog okeanskog cirkulacijskog sistema. Nažalost, druga studija, objavljena ovih dana u časopisu „Science Advances“, potvrdila je nalaze prošlogodišnje.
Kolaps bi se mogao dogoditi vrlo brzo
Zaključak prošlogodišnje studije bio je da bi se kolaps Sjevernoatlantske meridijanske obrtajuće struje (AMOC), čiji dio je i Golfska, mogao dogoditi negdje sredinom 21. vijeka, možda već 2025. godine, a najvjerovatnije između 2039. i 2070.
Dr sc. Natalija Dunić, okeanografkinja iz Laboratorije za fiziku mora na Institutu za okeanografiju i ribarstvo u Splitu, kaže da treba imati na umu da se ovdje radi o procjenama temeljenim na postavkama modela korištenog u studiji.
"Međutim, jedno je sigurno: ako dođe do kolapsa AMOC-a, a trendovi ukazuju da uslijed klimatskih promjena AMOC usporava, to će dramatično promijeniti redistribuciju topline i soli u moru, što će rezultirati hlađenjem sjeverne hemisfere. Južna hemisfera pritom će se još malo dodatno zagrijati, a nivoi mora uz istočne obale SAD-a dodatno porasti", kaže Dunić za portal Indeks.
Što je AMOC?
Da bi rezultati istraživanja bili jasniji, potrebno je prvo pojasniti što je Sjevernoatlantska meridijanska obrtajuća struja (AMOC). To je veliki sistem okeanskih struja koji prenosi toplu, slanu vodu prema sjeveru. On kreće blizu Еkvatora, kod zapadnih obala Afrike, gdje površinu okeana grije tropsko sunce. Kako se voda kreće prema sjeveru, dio nje isparava, što povećava koncentraciju soli u njoj, a time i gustoću vode. Na putu prema Grenlandu voda se hladi, što je čini još gušćom.
Budući da je gusta, ona u sjevernim morima, u područjima sjeverno od Islanda i južno od Svalbarda, tone na morsko dno, gdje potiskuje vodu koja je već bila ondje da se po dnu okeana kreće prema jugu. Topla voda prema sjeveru putuje na dubinama do oko 1000 m, a hladna prema jugu na dubinama između 1500 m i 4000 m.
Nakon što se ohlađena voda vrati u tropske krajeve, ona se povlači natrag na površinu kako bi nadomjestila topliju vodu koju na površini uz obale tjeraju vjetrovi. Taj proces naziva se upwelling. Tu se voda opet zagrijava i tako se formira puni krug cirkulacije (grafika dolje).
Golfska struja dio je AMOC-a, no ove dvije struje ne treba poistovjećivati.
Dok je AMOC složen sistem mnogih struja, uključujući i Atlantsku, Golfska je brza struja koja nosi toplu vodu iz Meksičkog zaliva, duž istočne obale SAD-a, preko okeana, sve do sjeverne Еvrope. Nju u velikoj mjeri pokreću vjetrovi i rotacija Zemlje, a ne samo toplina i slanost, što znači da se ona neće nužno zaustaviti čak ni ako klimatske promjene poremete duboki okeanski dio AMOC-a, piše Indeks.
Kolaps AMOC-a događa se i prirodno
Kolaps AMOC-a prirodno se ciklički događa tokom milion godina, a na temelju ranijih slučajeva zaustavljanja iz geoloških zapisa znamo da bi se Arktik u tom slučaju proširio prema jugu, što bi dovelo do pada temperatura do 15°C u sjeverozapadnoj
Еvropi te ometanja tropskih monsuna i dodatnog zagrijavanja južne hemisfere.
"Promjene temperature, nivoa mora i padavina ozbiljno će uticati na društvo, a klimatske promjene su nezaustavljive na ljudskim vremenskim skalama", upozorili su za Konverzašion autori najnovije studije.
Treba se na vrijeme pripremiti
Lanac reakcija koji slijedi ozbiljno će uticati na cijele ekosisteme i globalnu bezbjednost hrane. "Nova studija značajno pridonosi rastućoj zabrinutosti oko kolapsa AMOC-a u ne tako dalekoj budućnosti", rekao je za AP klimatolog sa Univerziteta Potsdam Stefan Rahmstorf, koji nije bio uključen u studiju.
Novi uvidi u ono što nas čeka u skoroj budućnosti mogli bi svijetu pružiti barem nešto vremena da se pripremi za posljedice. "Zanemarićemo ovo na vlastitu odgovornost", upozorio je Rahmstorf.
Tačka preokreta
U novom radu, uz pomoć modeliranja okeanskih sistema, Van Vesten i njegovi saradnici pronašli su način da detektuju AMOC-ovu tačku preokreta. "Kada se dostigne prag, prelomna točka vjerovatno će uslijediti za jedno do četiri decenije", kažu autori.
AMOC se direktno prati tek od 2004. godine, tako da nije prošlo dovoljno vremena da se potpuno razumije cijela putanja trenutnog trenda njegovog usporavanja. Naučnici zbog toga koriste nedirektne pokazatelje, poput nivoa slanosti, kako bi pokušali popuniti rupe u znanju.
Van Vesten i njegov tim tek trebaju povezati sve činioce kako bi tačno predvidjeli kada će se dogoditi kolaps AMOC-a, ali su uvjereni da je taj katastrofalni trenutak puno bliži nego što mnoge trenutne simulacije sugerišu.
Modeliranje prelomne tačke
U novom radu naučnici su modeliranjem istražili samu prelomnu tačku koju bi izazvale slatke vode nastale otapanjem leda i padavinama, umjesto da pokušaju predvidjeti trenutak njenog nastupanja. No dobiveni podaci sugerišu da je AMOC puno osjetljiviji na promjene nego što to većina klimatskih modela prikazuje.
Dunić kaže da je studija Van Vesten vrlo zanimljiva jer kreće s drukčijim pristupom problematici.
"Naime, u prijašnjim simulacijama svježa voda se dodavala odjednom, dok je u Van Vestonovoj simulaciji svježa voda dodavana postepeno, što je pojačalo učinak. Zbog postepenog, umjesto naglog, smanjenja saliniteta na sjevernom dijelu Atlantika, voda se manje zgušnjavala, pa je manje njenih količina tonulo u dublje slojeve. Zbog ravnoteže manje slane vode s juga teklo je prema sjeveru, što je dodatno smanjilo salinitet sjevernog Atlantika. Time je Van Vestonov tim pokazao da kolaps AMOC-a nije direktna reakcija na vrlo snažno opterećenje, odnosno naglo dodavanje svježe vode, već prvenstveno reakcija na intrinzične uslove, odnosno na uslove unutar mora", tumači Dunić.
To se dogodilo i prije 12.000 godina pa znamo što nas čeka
AMOC značajno usporava od sredine 1900-ih. Kako smo naveli, to se prirodno događalo i ranije. Prije više od 12.000 godina brzo topljenje leda uzrokovalo je da se AMOC zaustavi, što je u roku od nekoliko decenija dovelo do pada temperature na sjevernoj hemisferi od 10 do 15°C.
Štoviše, geološki zapisi iz dubljih slojeva leda s Grenlanda i stalagmiti iz dubokih špilja pokazuju da je gašenje AMOC-a dovelo do velikih promjena vremena diljem svijeta. Еvropa, posebno sjeverna, postala je znatno hladnija, dok je u dijelovima tropskih krajeva prestala padati kiša, što je izazvalo velike suše
Kako znamo da ljudi utiču na ovaj kolaps?
Kako znamo da kolaps AMOC-a koji se danas odvija nije prirodan proces? Dunić kaže da istraživanja o AMOC-u pokazuju da ne postoji jednostavan i direktan odnos između promjene u AMOC-u i ljudskih uticaja.
"Varijabilnost ove globalne morske struje više je povezana s unutarnjim svojstvima mora. Naime, AMOC se javlja zbog razlike u energijama mora između ekvatora, gdje je ono toplije, i polova, gdje je hladnije. No, nema sumnje da sve jače zagrijavanje polova utiče na povećanje otapanja ledenih pokrivača, čime se velike količine svježe vode otpuštaju u more i smanjuju salinitet, a time i gustoću mora. Time se u konačnici smanjuje intenzitet tzv. konvektivnih procesa, odnosno laički rečeno - tonjenje morske vode bitno za održavanje AMOC-ovog strujnog sustava. Bitno je napomenuti da se smanjenjem ledenog pokrivača smanjuje i albedo, tj. mjera količine sunčeve energije koju površina reflektuje natrag u svemir, što je jedan od razloga zašto se polovi, kojima dominira svijetli led, ali i tamna voda, uslijed globalnog zatopljenja brže zagrijavaju od ekvatorskih područja", ističe Dunić.
Еvropa bi mogla postati puno hladnija
AMOC ima ključnu ulogu u regulisanju globalnih klimatskih obrazaca. Ako oslabi ili stane, mogao bi poremetiti distribuciju topline oko cijele planete. Еvropa, naročito njen sjeverni dio, ima puno koristi od topline koju donosi AMOC, odnosno njegov dio Golfska struja. Ta struja zaslužna je za umjerene temperature u Еvropi koje su zimi značajno više nego na istim geografskim širinama u drugim dijelovima svijeta, na primjer, na istočnim obalama SAD-a i Kanade.
Usporavanje ili kolaps AMOC-a mogli bi dovesti do hladnijih zima u sjeverozapadnoj Еvropi, što bi uticalo na poljoprivredu, odnosno na smanjenje proizvodnje hrane, na ekosisteme i na povećanu potražnju za energijom. Procjenjuje se da AMOC sjevernim dijelovima Еvrope donosi toplinsku energiju za čiju bi proizvodnju trebalo oko milion nuklearnih elektrana.
Takođe, treba imati na umu da se Еvropa u privredi u velikoj mjeri oslanja na stabilne okeanske struje za trgovinu, ribolov i transport, a promjene AMOC-a mogle bi uticati na pomorske rute, ribarstvo i obalne privrede. Treba znati da se brojne morske životinje na svojim putovanjima Atlantskim okeanom koriste strujama AMOC-a.
AMOC je globalna morska struja koja takođe povezuje i različite okeanske bazene te tako utiče na cijeli klimatski sistem Zemlje. Postoji šansa da bi promjene u AMOC-u mogle imati kaskadne učinke na ekosisteme, biološku raznolikost i vremenske prilike diljem svijeta. Pravo pitanje je u kolikoj mjeri.
Dunić kaže da istraživanja nisu pokazala da AMOC imadirektan utjecaj na termohalinu cirkulaciju Jadranskog mora, koja ponajviše zavisi od lokalnih faktora, kao što su vremenski uslovi, tj. bura koja hladi površinu mora, te prisutnost slanije morske vode koja nam dolazi iz istočnog Sredozemlja.
"Promjene u AMOC-u mogu se odraziti na vremenske uslove našeg područja, no one vjerovatno neće imati visoku stopu uticaja u odnosu na druge promjene uzrokovane globalnim zatopljenjem", zaključuje okeanografkinja za Indeks.
