Исследование показало влияние скорости потепления на океаническую циркуляцию

Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция ((Atlantic Meridional Overturning Current, AMOC) – система океанических течений, которая переносит теплую воду из тропиков в Северную Атлантику и влияет на климат целых регионов, – может потерять устойчивость уже при глобальном потеплении примерно на два градуса по Цельсию, если климат будет меняться достаточно быстро. К такому выводу пришли ученые Утрехтского университета (Нидерланды). Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Ранее для AMOC оценивали температурный порог коллапса примерно в четыре градуса по Цельсию, но диапазон неопределенности был огромным – от 1,4 до восьми градусов. Новая работа показывает принципиально иную картину: единого температурного порога может не существовать. Устойчивость циркуляции зависит не только от того, насколько высокой станет температура, но и от того, как быстро мир к ней придет. Исследователи провели серию экспериментов с климатической моделью CESM (Community Earth System Model), постепенно увеличивая концентрацию углекислого газа (CO2) в атмосфере. В одном сценарии CO2 добавлялся со скоростью 0,5 ppm в год, в другом – 2,5 ppm в год, еще в одном – 5 ppm в год. При медленном изменении концентрации CO2 (0,5 ppm в год) AMOC сохраняла устойчивость даже при потеплении более чем на пять градусов – вплоть до 5,5 градуса. Но при более быстром воздействии (2,5–5 ppm в год) циркуляция могла перейти в слабое состояние уже при потеплении примерно на два градуса.

По мнению авторов исследования, причина заключается в способности океана адаптироваться к изменениям. При медленном потеплении успевают перестроиться процессы в поверхностных и глубоких слоях океана, в том числе связанные с испарением и сокращением площади морского льда. При быстром изменении климата океан не успевает адаптироваться, и дестабилизирующие обратные связи становятся сильнее. Ученые оценивают критическую скорость потепления примерно в 0,3 градуса по Цельсию за десятилетие. При таком темпе океан не успевает в полной мере адаптироваться к изменениям. Они отмечают, что современный темп глобального потепления уже приближается к этому уровню.

Исследование также объясняет, почему оценки критического порога AMOC в разных работах существенно различались. В предыдущих исследованиях той же группы перелом циркуляции наступал примерно при 2,5 градуса глобального потепления. Теперь ученые связывают эти различия не только с характеристиками климатических моделей, но и с темпами изменения климата – то есть с тем, как быстро растет концентрация парниковых газов в атмосфере. При этом исследователи не утверждают, что AMOC обязательно разрушится при потеплении на два градуса. Этот показатель получен в конкретном модельном эксперименте и показывает, что при оценке устойчивости циркуляции важно учитывать не только конечный уровень потепления, но и скорость его наступления.

Как ранее писали «Ведомости. Устойчивое развитие», ученые уже фиксировали признаки ослабления AMOC и предупреждали о возможности ее перехода в неустойчивое состояние.