Ослабление системы Гольфстрима может привести к глобальному хаосу

Ученые предупреждают, что система Гольфстрима может прекратить свое существование после 2100 года, что приведет к экстремальным зимам, засушливому лету и хаотичным колебаниям количества осадков.

В сценариях, где выбросы парниковых газов останутся высокими, Атлантическая меридиональная циркуляция (АМЦ) может полностью разрушиться после 2100 года. АМЦ, в которую входит Гольфстрим, является одной из важнейших систем океанических течений на Земле.

Новое исследование, проведённое Потсдамским институтом исследований воздействия на климат (PIK), предупреждает, что прекращение работы этого центра резко снизит способность океана переносить тепло на север. Это приведёт к значительно более сухому лету и более суровым зимам на северо-западе Европы, а также к серьёзным изменениям в режиме распределения осадков в тропиках.

«Большинство климатических прогнозов ограничиваются 2100 годом. Но некоторые стандартные модели МГЭИК — Межправительственной группы экспертов по изменению климата — уже заглядывают в будущее на столетия и показывают весьма тревожные результаты», — говорит Сибрен Дрийфхаут из Королевского Нидерландского метеорологического института, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Environmental Research Letters .

«Глубокое опрокидывание в северной Атлантике резко замедляется к 2100 году и затем полностью прекращается во всех сценариях с высоким уровнем выбросов, а также в некоторых сценариях со средним и низким уровнем выбросов. Это показывает, что риск остановки гораздо серьёзнее, чем многие думают».

AMOC функционирует как гигантский конвейер. Теплые тропические воды перемещаются на север у поверхности, в то время как более холодные и плотные воды опускаются и возвращаются на юг на глубине. Эта циркуляция поддерживает относительно мягкий климат Европы и формирует погодные условия по всему миру.

В новых моделях критический момент наступает, когда глубокая зимняя конвекция в морях Лабрадор, Ирмингера и Северном Ледовитом океане разрушается. Рост глобальной температуры уменьшает отвод тепла из океана зимой, поскольку воздух недостаточно прохладный. Это ослабляет вертикальное перемешивание океанских вод. В результате поверхность становится теплее и легче, что затрудняет её погружение и смешивание с более холодными водами ниже. Эта потеря перемешивания нарушает AMOC и уменьшает поток тёплой соленой воды, движущейся на север.

Таким образом, в северных регионах поверхностные воды становятся прохладнее и менее солеными, и это снижение солености делает поверхностные воды еще более легкими и менее склонными к оседанию. Это создает самоусиливающийся цикл обратной связи, вызванный атмосферным потеплением, но поддерживаемый ослаблением течений и опреснением воды.

«Согласно моделированию, переломный момент в ключевых морях Северной Атлантики обычно наступает в ближайшие несколько десятилетий, что вызывает серьёзную обеспокоенность», — говорит Стефан Рамсторф, руководитель отдела исследований систем Земли PIK и соавтор исследования. После переломного момента отключение AMOC становится неизбежным из-за самоусиливающейся обратной связи. Согласно исследованию, тепло, выделяемое в дальних районах Северной Атлантики, падает до менее чем 20% от текущего значения, а в некоторых моделях — практически до нуля.

Ведущий автор Дрейфхаут добавляет, что «недавние наблюдения в этих глубоких конвективных областях уже показывают тенденцию к снижению за последние пять-десять лет. Возможно, это изменчивость, но она согласуется с прогнозами моделей».

Чтобы получить эти результаты, исследовательская группа проанализировала результаты моделирования CMIP6 (Проект сравнения сопряжённых моделей), использованные в последнем оценочном докладе МГЭИК, с расширенными временными горизонтами с 2300 по 2500 год. Во всех девяти моделях с высоким уровнем выбросов модели переходят в состояние слабой, поверхностной циркуляции, при этом глубинный опрокидывающий процесс прекращается; этот результат наблюдается и в некоторых моделях с промежуточным и низким уровнем выбросов. Во всех случаях это изменение следует за коллапсом глубокой конвекции в морях Северной Атлантики в середине столетия.

«Резкое ослабление и прекращение работы этой системы океанических течений будет иметь серьёзные последствия для всего мира», — отмечает исследователь PIK Рамсторф. «В моделях течения полностью стихают через 50–100 лет после достижения точки невозврата. Но это может быть существенно заниженным риском: эти стандартные модели не учитывают дополнительную пресную воду, получаемую в результате потери льда в Гренландии, что, вероятно, ещё больше усугубит ситуацию. Именно поэтому крайне важно быстро сократить выбросы. Это значительно снизит риск остановки AMOC, хотя полностью устранить её уже слишком поздно».