ATLANTSKA meridionalna obrtna cirkulacija (Atlantic Meriodional Overturning Circulation, AMOC), koja Europi donosi toplinu i umjereno vrijeme, najslabija je u više od 1000 godina i mogla bi doći do točke bez povratka, pokazala su nova istraživanja.

Uzrok tome su klimatske promjene zbog kojih se led na Grenlandu i u Arktiku ubrzano otapa. Daljnje slabljenje te cirkulacije moglo bi rezultirati jačanjem ekstrema - intenzivnijim zimama, jačanjem oluja te intenzivnijim toplinskim valovima i sušama tijekom ljeta.

Dvije studije ukazuju na istu prijetnju

Na ovaj problem posljednjih su dana ukazale čak dvije studije objavljene u dva znanstvena časopisa, Nature Geoscience i PNAS.

Autori u časopisu Nature Geoscience ističu da je AMOC već sada oslabio za oko 15% te predviđaju da će se njegova jačina s globalnim zagrijavanjem do kraja stoljeća smanjiti za 34% do 45%, što bi sustav moglo dovesti do točke bez povratka u kojoj bi postao nepovratno nestabilan. Oslabljena struja također bi mogla značajno podići razine mora uz istočne obale SAD-a i pojačati uragane, što bi za tu zemlju moglo imati katastrofalne posljedice.

U studiji su znanstvenici usporedili dostupne podatke i zapise kako bi rekonstruirali evoluciju AMOC-a od oko četvrtog stoljeća do danas.

"Pojavljuje se prilično konzistentna slika AMOC-a: nakon dugog i relativno stabilnog razdoblja, prvo slabljenje počelo je u devetnaestom stoljeću, a potom je uslijedio drugi, brži pad sredinom dvadesetog stoljeća, što je dovelo do najslabijeg stanja AMOC-a koje se dogodilo posljednjih desetljeća", tumače autori.

To je još jedan od dokaza koji potvrđuju da su klimatske promjene uzrokovane ljudskim aktivnostima, odnosno emisijama stakleničkih plinova koje su povećane eksploatacijom fosilnih goriva.

Kako funkcionira AMOC?

Za razumijevanje ovih procesa važno je shvatiti AMOC i Golfsku struju te razlike među njima.

Osnovni motor AMOC-a je tzv. konvekcija, odnosno proces cirkulacije voda koji pokreću razlike u temperaturi i gustoći. Naime, na svom putu prema sjeveru, topla površinska voda Atlantskog oceana se hladi, zbog čega postaje gušća. S druge strane, zbog dotoka vode s Grenlanda i Arktika, salinitet te površinske vode se smanjuje, zbog čega joj se i gustoća smanjuje. Međutim, budući da utjecaj niže temperature nadmašuje djelovanje smanjenja saliniteta, na sjeveru Atlantskog oceana ova voda tone nekoliko kilometara u dublje slojeve i postaje dio dubinskih voda tzv. termohaline cirkulacije, koje se obrću i nastavljaju nazad u suprotnom smjeru prema jugozapadu.

Budući da se sjeverni polarni krajevi ubrzano zagrijavaju čak dva puta brže od ostatka svijeta, u oceanu završavaju goleme količine vode nastale otapanjem ledenjaka na Grenlandu i leda u Arktiku. Te slatke vode dodatno smanjuju salinitet i gustoću površinskih voda u Atlantiku te se usporava njihovo poniranje i kretanje nazad prema jugu.

Golfska struja može usporiti, ali ne može stati

Za dinamiku sjevernog Atlantika važna je i Golfska struja. Ona se za razliku od AMOC-a kreće najvišim slojem oceana. Njen osnovni pokretač je vjetar. Jednostavno govoreći, rijeka morske vode, nazvana Atlantska sjevernoekvatorska struja, kreće od obala sjeverne Afrike u tropskom Atlantiku na zapad prema Americi tjerana pasatnim vjetrovima. U srazu s američkim kopnom dijeli se na dvije struje, koje se, nakon kretanja oko Kariba i u Meksičkom zaljevu ponovno spajaju i formiraju tzv. Golfsku struju. Pod utjecajem Coriolisove sile, koja je posljedica okretanja Zemlje oko osi, ona tijekom svog kretanja prema sjeveru skreće na istok prema Europi.

Golfska struja nosi goleme količine tople vode iz tropskih područja i s njima goleme količine toplinske energije koje se procjenjuju na oko 1.4 petavata, što je oko 100 puta više energije od ukupnih svjetskih energetskih potreba. Količina vode koja se u njoj kreće značajno premašuje ukupnu količinu voda svih rijeka koje utječu u Atlantik. Njezina maksimalna brzina je oko 2.5 metra u sekundi.

Kako je još 2004. objasnio Carl Wunsch u časopisu Nature, Golfska struja nikada ne bi trebala potpuno stati. Ona će imati pogona dok god pušu vjetrovi i Zemlja se okreće. Klimatske promjene mogu dovesti do promjena u režimu vjetrova i do slabljenja Golfske struje, kao što mogu dovesti i do slabljenja termohaline cirkulacije, odnosno AMOC-a.

Stručnjaci upozoravaju da novinari u medijima znaju pretjerivati s klimatskim alarmizmom na takav način da stvaraju dojam da bi Golfska struja mogla sasvim stati, a Velika Britanija i dobar dio Europe ući u novo ledeno doba.

"Nastajanje klimatskog stanja bez Golfske struje u skorije vrijeme - unutar desetaka milijuna godina - ima vjerojatnost malo veću od nule", poručio je Wunsch.

Trenutak bez povratka je bliže nego što mislimo

U drugoj studiji objavljenoj u PNAS-u znanstvenici su uz pomoć modela istražili kako otapanje leda na Grenlandu i Arktiku utječe na slabljenje AMOC-a.

Prema njihovom modelu klimatske promjene mogle bi dovesti do značajnog usporavanja i destabilizacije AMOC-a prije nego što se to do sada mislilo.

"To je zabrinjavajuća vijest", kaže fizičar Johannes Lohmann sa sveučilišta u Kopenhagenu u Danskoj.

"Jer ako je to istina, to smanjuje naš siguran manevarski prostor."

Lohmann i njegov kolega Peter Ditlevsen prilagodili su postojeći model klimatskih promjena oceana kako bi proučavali posljedice povećane stope unosa slatke vode u sjeverni Atlantski ocean, koje nastaju otapanjem grenlandskog ledenog pokrova i arktičkog leda.

Model je pokazao da bi brži dotok slatkih voda mogao puno prije poništiti AMOC nego što se to očekivalo. Prema njihovom modelu, u tom procesu nije presudan neki prag u količinama dotoka slatkih voda, već ubrzavanje s kojim se to događa.

Drugim riječima, brzina emisija stakleničkih plinova i topljenja leda na Grenlandu i u Arktiku ostavlja nam vrlo malo manevarskog prostora kada su u pitanju emisije CO2. Isti problem mogao bi ugroziti i druge klimatske podsustave širom svijeta, ističu istraživači.

Autori ističu da bi usporavanje AMOC-a moglo imati goleme posljedice za planet u smislu vremenskih obrazaca, poljoprivrede, biološke raznolikosti i ekonomske stabilnosti na velikim dijelovima svijeta na koje to strujanje utječe.

Promjene termohaline cirkulacije opažene su i u Jadranskom moru

Akademik Mirko Orlić s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu kaže da termohalina cirkulacija postoji i u Jadranu, a očituje se u promjenjivom strujanju u površinskom sloju, u dotjecaju vode iz Sredozemlja u Jadran u srednjem sloju te u istjecanju vode iz Jadrana u Sredozemlje pri dnu.

"Na osnovi mjerenja osnovnih oceanografskih parametara, koja splitski Institut za oceanografiju i ribarstvo vrši na transektu Split-Gargano od 1950-ih godina, uočeno je da je i ta termohalina cirkulacija oslabila. Naime, tijekom sedamdesetak godina opažen je porast temperature u površinskom sloju i pri dnu istovremeno s padom temperature u srednjem sloju, a to se može objasniti slabljenjem izmjene voda između Jadrana i Sredozemlja", kaže Orlić.

Ističe da je vremenski niz osnovnih oceanografskih parametara, koji se već sedamdesetak godina registrira na transektu Split-Gargano, jedan od najduljih takvih nizova u svijetu i stoga izuzetno važan kad se analiziraju klimatske promjene.

"Povremeno se - zbog nedostatka sredstava za stalni rad na moru - dovodi u pitanje nastavak tih mjerenja. Međutim, očito je da su takva mjerenja izuzetno važna i da bi trebalo osigurati da se neprekidno odvijaju i u budućnosti", poručio je Orlić.