Гольфстрим уходит на север: ученые увидели тревожный сигнал для климата Европы
Гольфстрим уже сместился к северу примерно на 50 километров за последние 30 лет — это зафиксировали спутники и подробная модель океана с разрешением 10 км. Ученые из Утрехтского университета показали, что такой сдвиг связан с ослаблением Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) и может стать ранним предупреждением ее будущего коллапса, который принесет Европе резкое похолодание и перебои с осадками. При этом точные сроки возможного обрушения системы — от десятилетий до столетий — пока остаются предметом научных споров, пишет Nature Communications Earth & Environment.
Ученые давно подозревали, что ключевая «конвейерная лента» Атлантики — Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) — слабеет на фоне глобального потепления, но прямые признаки ее перестройки удавалось ловить с трудом. Новая работа Рене ван Вестена и Хенка Дейкстры из Утрехтского университета показала, что одним из таких ранних признаков может быть заметный сдвиг Гольфстрима к северу вдоль побережья США.
AMOC — это гигантская система течений, которая переносит теплую и соленую воду из тропиков в северную часть Атлантики, где она остывает, становится плотнее, опускается в глубину и возвращается на юг уже в виде холодного потока. Часть этой системы на поверхности мы знаем как Гольфстрим: именно он приносит дополнительное тепло к берегам Европы и делает зиму в Британии и Скандинавии заметно мягче, чем на тех же широтах в Канаде.
Главный фактор, который угрожает устойчивости этой системы, — ускоренное таяние ледников Гренландии. Огромные массы пресной воды разбавляют соленую атлантическую воду, снижают ее плотность и мешают ей опускаться в глубину, ослабляя «двигатель» AMOC. По оценкам межправительственной группы экспертов по климату (IPCC), при дальнейшем росте температуры AMOC с высокой вероятностью продолжит ослабевать в XXI веке, хотя резкий коллапс до 2100 года считается маловероятным.
Авторы новой работы использовали необычно детализированную модель океана с размером ячейки порядка 10 км — в десять раз тоньше, чем в стандартных климатических моделях. Это позволило по-новому проследить взаимодействие Гольфстрима с Глубинным западным пограничным течением, которое несет холодную воду на юг вдоль дна и как бы «тянет» Гольфстрим в привычное русло. В сценарии ослабления AMOC это глубинное течение теряет силу, и поверхностный Гольфстрим в модели за два года смещается более чем на 200 км к северу, после чего за четверть века вся циркуляция в Атлантике рушится.
Ранее численные эксперименты и палеоклиматические данные показывали, что резкое ослабление или остановка AMOC сопровождались сильным охлаждением в регионе Северной Атлантики. Для Европы это может означать более холодные зимы, изменение траекторий циклонов и сдвиг зон осадков; оценки для отдельных городов доходят до эпизодических морозов порядка −20 °C в районах, привыкших к мягкому морскому климату. При этом глобальная температура при коллапсе AMOC, по расчетам, снизится лишь примерно на 0,5 °C, но в Европе падение может достигать 4–10 °C.
Сами авторы подчеркивают, что их сценарий — идеализированная «лабораторная» модель и не прямой прогноз того, что произойдет и когда. Реальный океан сложнее: объем поступающей пресной воды, ветровые эффекты и внутренние колебания климата могут как ускорять, так и задерживать критические сдвиги. Океанографы напоминают, что оценки сроков возможного коллапса AMOC сейчас расходятся от нескольких десятилетий до нескольких столетий, а часть моделей вообще считает обрушение маловероятным при умеренных сценариях потепления.
Тем не менее идея «раннего предупреждения» остается важной. Если устойчивый сдвиг Гольфстрима к северу подтвердится в наблюдениях и будет сопровождаться дальнейшим замедлением глубинных течений, это может дать Европе дополнительные десятки лет, чтобы адаптировать энергосистему, утеплить здания, перестроить сельское хозяйство и инфраструктуру под более контрастный климат. В противном случае резкий перелом в работе атлантических течений, по словам исследователей, станет «катастрофой, которую уже нельзя будет остановить, но к которой еще можно успеть подготовиться».
Что такое AMOC и Гольфстрим
- AMOC — это огромная циркуляционная система в Атлантике, часть глобального «термохалинного конвейера», которая переносит тепло и соль между тропиками и полярными широтами.
- Гольфстрим — один из поверхностных потоков этой системы, который несет теплую воду от Карибского моря к Европе и заметно смягчает климат Северо-Западной Европы.
Почему система слабеет
- Глобальное потепление увеличивает тепловое содержание океана и ускоряет таяние ледников Гренландии, что добавляет в Северную Атлантику пресную воду и снижает соленость и плотность поверхностных слоев.
- Чем менее плотная вода на поверхности, тем сложнее ей опускаться в глубину и тем слабее становится «двигатель» AMOC.
Что говорят крупные обзоры (IPCC)
- По оценке IPCC AR6, AMOC с высокой вероятностью продолжит ослабевать в XXI веке во всех сценариях выбросов.
- В то же время эксперты считают резкий коллапс AMOC до 2100 года маловероятным, но не исключенным при экстремальных сценариях потепления и таяния ледников.
Какие последствия возможны для Европы
- Ослабление или коллапс AMOC может привести к охлаждению в Северной и Западной Европе на несколько градусов, при том что глобальное потепление продолжится.
- Ожидаются перестройка режимов осадков, усиление штормов над Северной Атлантикой, ускоренный рост уровня моря у восточного побережья США и возможные сбои в сельском хозяйстве Европы.
До этого мы писали, что ускорение глобального потепления подтверждено: жара нарастает быстрее, чем ожидалось.