Zmiany klimatyczne, oceany i prądy oceaniczne ulegają zmianie. Według nowych badań wymiana wody między północnym a południowym Atlantykiem znacznie wzrosła w ciągu ostatnich 59 milionów lat temu. Ale nie tylko. Cyrkulacja oceaniczna na północnym Atlantyku jest na najniższym w historii poziomie w ciągu ostatnich 1500 lat, co doprowadziło w przeszłości do mini-epoki lodowcowej.
Dwa różne badania dotyczyły „zdrowia” cyrkulacji w Oceanie Atlantyckim. W pierwszym, prowadzonym przez naukowców z Uniwersytetu Oksfordzkiego, porównano próbki osadów głębinowych z obu regionów Atlantyku, ujawniając, że energiczniejsza cyrkulacja i zwiększony poziom CO2 w atmosferze doprowadziły do klimatycznego punktu krytycznego. .
Badacze przyjrzeli się izotopom neodymu (Nd) używanym jako wskaźniki mas wodnych i ich mieszaniu. Wody powierzchniowe uzyskują sygnaturę izotopu Nd z otaczających mas lądowych poprzez rzeki i pył unoszony przez wiatr.
Kiedy wody powierzchniowe schodzą na dno, niosą ze sobą ten specyficzny podpis. W konsekwencji, gdy masa głębokiej wody przepływa przez ocean i miesza się z innymi, jej sygnatura izotopowa Nd zostaje włączona do osadów. Można je uznać za cenne archiwa cyrkulacji oceanicznej i minionych klimatów.
Historia ujawniona w badaniu zaczyna się pod koniec okresu kredy (zakończył się 66 milionów lat temu). Klimat ochłodził się przez dziesiątki milionów lat po bardzo gorącym okresie, około 90 milionów lat temu.
Tutaj gorzkie odkrycie. Pomimo długotrwałego ochłodzenia, temperatury i poziom mórz pod koniec okresu kredy były wyższe niż obecnie.
Dr. Sietske Batenburg, autor badań, wyjaśnia:
„Nasze badanie jest pierwszym, w którym ustalono, jak i kiedy utworzono połączenie głębokowodne. 59 milionów lat temu Ocean Atlantycki naprawdę stał się częścią globalnej cyrkulacji termohalinowej, przepływu łączącego cztery z pięciu głównych oceanów ”.
Ocean Atlantycki był jeszcze młody, a baseny północnego i południowego Atlantyku były płytsze i węższe niż obecnie. Brama równikowa między Ameryką Południową a Afryką pozwalała tylko na minimalne połączenie z wodami powierzchniowymi w późnej kredzie. Aktywny wulkanizm tworzył podmorskie góry i płaskowyże, które blokowały krążenie głębokich wód.
Ale w miarę jak Ocean Atlantycki nadal się otwierał, skorupa oceaniczna ostygła i opadła. Baseny stawały się coraz głębsze i szersze, a podmorskie płaskowyże i grzbiety zapadały się wraz ze skorupą.
W pewnym momencie głęboka woda z Oceanu Południowego mogła przepłynąć na północ przez grzbiet Walvisa, wypełniając najgłębsze części basenów atlantyckich.
Przez 59 milionów lat sygnatury izotopu Nd z Północnego i Południowego Atlantyku były niezwykle podobne. Oznacza to, że masa głębokiej wody, prawdopodobnie rodzimej na południu, zawsze przepływała przez Ocean Atlantycki, wypełniając basen od skrajnych do średnich głębokości.
Badanie zostało opublikowane w Nature Communications.
Przerażający był jeden fakt: zmiany klimatu związane z działalnością człowieka znacznie przekraczają tempo ocieplenia sprzed milionów lat. Dlatego badanie cyrkulacji oceanicznej z przeszłości może dostarczyć wskazówek, jak może się ona rozwijać w przyszłości i jak ciepło będzie rozprowadzane na planetę przez prądy oceaniczne.
Drugie badanie, przeprowadzone przez Christelle Not i Benoit Thibodeau z Wydziału Nauk o Ziemi i Swire Institute of Marine Science na Uniwersytecie w Hongkongu, podkreśliło dramatyczne osłabienie krążenia w XX wieku.
Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) to gałąź cyrkulacji północnoatlantyckiej, która przenosi ciepłe wody powierzchniowe do Arktyki i zimne, głębokie wody do równika. Ten transfer ciepła i energii ma bezpośredni wpływ nie tylko na klimat w Europie i Ameryce Północnej, ale także na afrykański i azjatycki system monsunowy, temperaturę powierzchni morza, cykl hydrologiczny i cyrkulację atmosferyczną. W wielu modelach klimatycznych przewidziano osłabienie, a nawet załamanie się tej gałęzi cyrkulacji z powodu globalnego ocieplenia, częściowo z powodu uwolnienia słodkiej wody z lądolodu Grenlandii.
Zdaniem naukowców jest to w rzeczywistości bezpośrednia konsekwencja globalnego ocieplenia i topnienia lodu Grenlandii. Ma to istotne konsekwencje dla klimatu w najbliższej przyszłości, ponieważ wolniejsza cyrkulacja na północnym Atlantyku może spowodować głębokie zmiany zarówno w klimacie północnoamerykańskim, jak i europejskim, ale także w afrykańskich i azjatyckich letnich opadach monsunowych.
Wyniki opublikowano w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
Francesca Mancuso
Okładka zdjęcia
