Science

Analiza: Prąd Zatokowy na Atlantyku był niespodziewanie silny podczas ostatniej epoki lodowcowej

Zdjęcie grupowe

Profesorowie Mark Maslin, David Thornalley i dr Jack Wharton (UCL Geography) piszą w The Conversation, że nowe badania przeprowadzone przez nich wykazały, że Prąd Zatokowy, który niesie ciepłą wodę na północ przez Atlantyk, był silniejszy i głębszy 20 000 lat temu niż jest obecnie.

Dwadzieścia tysięcy lat temu świat był zamknięty w wielkiej epoce lodowcowej. Pokrywy lodowe o grubości dwóch mil pokryły większą część Ameryki Północnej, Skandynawii i Wysp Brytyjskich.

Stężenia gazów cieplarnianych były znacznie niższe, świat był o 6°C zimniejszy, a z powodu całej wody uwięzionej w pokrywie lodowej, morze było co najmniej 120 metrów niższe, odsłaniając ląd, który jest dziś zalany. Można by było przejść pieszo z Francji do Londynu przez Doggerland lub z Rosji na Alaskę przez Beringię.

Jednak nasze badania, których wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature, odkryły co najmniej jedną niespodziankę w klimacie epoki lodowcowej: Prąd Zatokowy, który niesie ciepłą wodę na północ przez Atlantyk, był silniejszy i głębszy niż obecnie.

Rozpoczęcie tych badań było możliwe, ponieważ jako paleoceanografowie (naukowcy badający oceany w przeszłości) chcieliśmy zrozumieć, jak zachowywały się oceany podczas ostatniej epoki lodowcowej, aby uzyskać wgląd w to, jak zmiany klimatyczne mogą wpłynąć na świat w przyszłości.

Ciepła woda – z Meksyku do Norwegii

Dziś ciepła, słona woda z Zatoki Meksykańskiej płynie na północ jako część Prądu Zatokowego. Gdy część z niej przepływa obok Europy, oddaje dużo ciepła, utrzymując klimat zachodniej Europy bardzo łagodnym.

Następnie, gdy woda powierzchniowa przepływa na północ od Islandii, traci wystarczająco dużo ciepła, aby zwiększyć swoją gęstość, powodując jej opadanie i tworzenie głębokiej wody. Ten proces inicjuje globalny głębokowodny pas transmisyjny, który łączy wszystkie oceany świata, powoli przemieszczając ciepło wokół planety na głębokości większej niż jedna mila pod powierzchnią.

Naukowcy wcześniej sądzili, że atlantycka cyrkulacja południkowa – złożony system głębokich i powierzchniowych prądów oceanicznych, w tym Prąd Zatokowy – była słabsza w ekstremalnie zimnych okresach, takich jak ostatnia epoka lodowcowa. Teoretycznie większa ilość lodu morskiego w Arktyce zmniejszyłaby ilość wody opadającej z powierzchni do głębokiego oceanu, spowalniając globalny głębokowodny pas transmisyjny.

Jednak nasze nowe badanie ujawnia, że ​​Prąd Zatokowy był w rzeczywistości znacznie silniejszy (i głębszy) podczas ostatniej epoki lodowcowej. Dzieje się tak pomimo panującego zimnego klimatu lodowcowego i obecności ogromnych pokryw lodowych wokół północnych części Atlantyku.

W rzeczywistości nasze badania sugerują, że sam klimat lodowcowy był odpowiedzialny za wytworzenie silniejszego Prądu Zatokowego. W szczególności epoka lodowcowa charakteryzowała się znacznie silniejszymi wiatrami nad częściami północnego Atlantyku, co wytworzyłoby silniejszy Prąd Zatokowy. Dlatego też, chociaż ilość wody opadającej z powierzchni do głębin oceanu została zmniejszona, Prąd Zatokowy był silniejszy i nadal transportował dużo ciepła na północ, choć nie tak daleko jak dzisiaj.

Rekonstrukcja dawnej cyrkulacji oceanicznej

Ponieważ nie dysponujemy danymi z boi meteorologicznych ani satelitów, zrekonstruowaliśmy cyrkulację oceanu w czasie ostatniej epoki lodowcowej, korzystając z dowodów zastępczych zachowanych w rdzeniach osadów morskich, które są długimi rurami mułu pochodzącymi z dna oceanu.

Rdzenie, których użyliśmy, zawierały muł, który gromadził się na dnie morza przez ostatnie 25 000 lat. Zostały one pobrane z wielu miejsc wzdłuż wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych przez statki badawcze z Woods Hole Oceanographic Institution w Massachusetts, gdzie stacjonuje część naszego zespołu.

Aby określić siłę Prądu Zatokowego w epoce lodowcowej, zmierzyliśmy wielkość ziaren osadu w mule. Większe ziarna oznaczały szybszy przepływ, i odwrotnie.

Z tego samego mułu zmierzyliśmy również chemię muszli maleńkich jednokomórkowych organizmów zwanych otwornicami. Porównując dane z różnych głębokości w wielu miejscach na północno-zachodnim Atlantyku, byliśmy w stanie zidentyfikować granicę między otwornicami, które kiedyś żyły w ciepłych wodach subtropikalnych, a tymi, które żyły w chłodniejszych wodach subpolarnych. Pozwoliło nam to określić głębokość Prądu Zatokowego w czasie, gdy te organizmy żyły.

To zwiększa niepewność prognoz klimatycznych

Nasze badania podkreślają, jak Prąd Zatokowy i szerszy system prądów atlantyckich są wrażliwe na zmiany siły wiatru, a także wody roztopowe z pokrywy lodowej Grenlandii. Ma to ważne implikacje dla przyszłych zmian klimatu.

Modele klimatyczne przewidują, że Prąd Zatokowy osłabnie w XXI wieku, częściowo z powodu zmniejszonej wietrzności. Doprowadziłoby to do jeszcze wyższych poziomów mórz wzdłuż wschodniego wybrzeża USA i stosunkowo mniejszego globalnego ocieplenia w Europie. Jeśli zmiany klimatu spowodują zmiany we wzorcach wiatru w przyszłości, Prąd Zatokowy również ulegnie zmianie, zwiększając niepewność co do przyszłych warunków klimatycznych.

Nasze wyniki podkreślają również, dlaczego nie powinniśmy formułować uproszczonych stwierdzeń na temat prądów atlantyckich i przyszłych zmian klimatu. Atlantyk charakteryzuje się zestawem połączonych ze sobą prądów, z których każdy ma własne zachowanie i unikalną reakcję na zmiany klimatu. Dlatego też, wyjaśniając wpływ antropogenicznej zmiany klimatu na system klimatyczny, musimy jasno określić, którą część omawiamy i jakie są konkretne implikacje dla różnych krajów.

  • University College London, Gower Street, Londyn, WC1E 6BT (0) 20 7679 2000

Source

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button