جریان خلیج در آستانهٔ فروپاشی قرار دارد؛ دانشمندان هشدار می‌دهند – چرا که یک «نقش‌نگاری کلیدی» یافتند که نشان می‌دهد سامانهٔ اصلی گردش اقیانوسی در حال تضعیف است

• بیشتر بخوانید: جریان کلیدی شمالی اقیانوس اطلس در آستانهٔ فروپاشی

دانشمندان هشدار می‌دهند که جریان خلیج در آستانهٔ فروپاشی قرار دارد – رویدادی فاجعه‌آمیز که می‌تواند نیم‌کرهٔ شمالی را به یک عصر یخبندان جدید بکشاند.

پژوهشگران چین و ساندییگو یک «نقش‌نگاری کلیدی» مخفی زیر سطح اقیانوس کشف کرده‌اند که نشان می‌دهد این سامانه دهه‌هاست که در حال تضعیف است.

«نقش‌نگاری دمایی متمایز» در عمق میانی – بین ۳۲۸۰ تا ۶۵۶۰ فوت (۱٬۰۰۰‑۲٬۰۰۰ متر) زیر سطح اقیانوس – قرار دارد و می‌تواند نشانه‌ای برای فروپاشی در اواخر این قرن باشد.

جریان خلیج تنها بخشی کوچک از یک سامانهٔ بسیار گسترده‌تر از جریان‌هاست که به‌صورت رسمی «گردش قطبی‌عرضی اقیانوس اطلس» یا به اختصار AMOC نامیده می‌شود.

به عنوان «نقالهٔ انتفالگر اقیانوس» توصیف می‌شود؛ آب گرم نزدیک سطح اقیانوس را از استوای گرمسیری به شمال، تا نیم‌کرهٔ شمالی، منتقل می‌کند و هوا را در اروپا، بریتانیا و سواحل شرقی ایالات متحده نسبتاً ملایم نگه می‌دارد.

موتور این نقاله در سواحل گرینلند قرار دارد؛ جایی که به‌دلیل ذوب شدن بیشتر یخ‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی، آب شیرین بیشتری به اقیانوس اطلس شمالی ریخته می‌شود و همه چیز را کند می‌کند.

به‌طور نگران‌کننده‌ای، اگر AMOC فروپاشی کند، بخش‌های وسیعی از اروپا می‌توانند به یک یخبندان عمیق فرو بروند.

در حقیقت، دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند که بخش‌هایی از بریتانیا ممکن است دما به پایین‌ترین حد منفی ۳۰ درجهٔ سانتی‌گراد برسد.

پژوهشگران می‌گویند AMOC پیش از اواخر قرن بیستم سرعت خود را کاهش داده است، اما انحراف دما می‌تواند با پیشرفت این قرن برجسته‌تر شود.

دانشمندان اقلیم عموماً توافق دارند که AMOC گرمای کافی به نیم‌کرهٔ شمالی می‌رساند تا هوا را نسبتاً ملایم نگه دارد.

بنابراین، اگر این سامانه سرعت خود را کم کند یا حتی فروپاشی کند، بخش‌های وسیعی از اروپا و آمریکای شمالی می‌توانند به یک یخبندان عمیق وارد شوند.

در حال حاضر، مدل‌های اقلیمی کاهش قدرت AMOC را پیش‌بینی کرده‌اند که این کاهش به انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از فعالیت انسانی مرتبط است.

با این حال، تیم مؤسسهٔ اقیانوس‌شناسی آکادمی علوم چین (IOCAS) که با متخصصان دانشگاه کالیفرنیا، ساندییگو همکاری کرده‌اند، می‌گویند «بحثی درباره اینکه آیا و چه زمانی این جریان کاهش یافته است» در طول قرن گذشته باقی مانده است.

برای مطالعهٔ خود، دانشمندان داده‌های مشاهداتی گذشته، مدل‌های اقلیمی و شبیه‌سازی‌های اقیانوسی را تجزیه و تحلیل کردند تا AMOC را برای ۷۵ سال آینده ردیابی کنند.

آن‌ها «نقش‌نگاری قابل تشخیص از طریق مشاهدات» را در عمق میانی اقیانوس اطلس شمالی کشف کردند که در آن دما به‌طوری شگفت‌انگیز گرم بود – سیگنالی که نشان می‌دهد کاهش سرعت AMOC در جریان است.

آن‌ها می‌گویند: «در اینجا ما یک نقش‌نگاری دمایی متمایز در اقیانوس اطلس استوایی شناسایی می‌کنیم که تغییر در گردش قطبی‌عرضی اقیانوس اطلس را نشان می‌دهد.»

«مکانیزم فیزیکی مستحکم و تشخیص قابل اطمینان، این نقش‌نگاری را به معیاری ارزشمند برای نظارت بر AMOC در اقلیمی گرم‌شونده تبدیل می‌کند.»

دانشمندان یک نقش‌نگاری دمایی متمایز در اقیانوس اطلس استوایی در عمق میانی شناسایی کردند که نشانگر تغییر در گردش قطبی‌عرضی اقیانوس اطلس (AMOC) است.

AMOC چیست؟

جریان خلیج بخشی کوچک از یک سامانهٔ بسیار گسترده‌تر از جریان‌هاست که به‌صورت رسمی «گردش قطبی‌عرضی اقیانوس اطلس» یا به اختصار AMOC نامیده می‌شود.

به عنوان «نقالهٔ انتفالگر اقیانوس» شناخته می‌شود؛ آب گرم نزدیک سطح اقیانوس را به سمت شمال، از استوای گرمسیری تا نیم‌کرهٔ شمالی، منتقل می‌کند.

زمانی که آب گرم به اقیانوس اطلس شمالی (اروپا، بریتانیا و سواحل شرقی ایالات متحده) می‌رسد، حرارت آزاد می‌شود و سپس یخ می‌زند. هنگام تشکیل این یخ، نمک در آب اقیانوس باقی می‌ماند.

به‌دلیل مقدار زیاد نمک در آب، چگالی آن افزایش می‌یابد، به عمق می‌افتد و به سمت جنوب — به سوی استوای گرمسیری — در لایه‌های زیرین منتقل می‌شود. سرانجام آب به سطح بازمی‌گردد و در فرایندی به نام «بالا آمدن» (upwelling) گرم می‌شود و چرخه کامل می‌شود.

متخصصان بر این باورند که AMOC گرمای کافی به نیم‌کرهٔ شمالی می‌رساند تا هوا ملایم بماند. بنابراین، اگر AMOC سرعت خود را کم کند یا فروپاشی کند، بخش‌های وسیعی از اروپا می‌توانند به یک یخبندان عمیق وارد شوند.

سپس تیم از مدل گردش کلی مؤسسهٔ فناوری ماساچوست (MITgcm) استفاده کرد؛ این مدل کامپیوتری اقیانوس، جو و اقلیم را شبیه‌سازی می‌کند.

استفاده از MITgcm به آن‌ها امکان داد تا ببینند چگونه «سیگنال‌های مرتبط با AMOC» نظیر امواج انرژی به‌سرعت به سمت استوا گسترش می‌یابند.

نتایج نشان دادند که کاهش سرعت AMOC باعث گرم شدن زیرسطحی در اقیانوس اطلس شمالی زیرقطبی می‌شود — منطقه‌ای بین حوضه‌های زیرگرمسیری به سمت جنوب و دریاهای نوردیک به سمت شمال.

این گرم شدن سپس امواج انرژی شناخته‌شده به نام «امواج کلینیک کلوین» (Baroclinic Kelvin waves) را تولید می‌کند که به سمت استوا در امتداد مرز غربی اقیانوس اطلس شمالی حرکت می‌کنند.

به محض رسیدن به استوا، این امواج در ناحیه استوایی گسترش می‌یابند و در نهایت باعث گرم شدن در عمق میانی (۳۲۸۰ تا ۶۵۶۰ فوت) می‌شوند.

تحلیل‌های بیشتر با استفاده از مدل‌های اقلیمی تأیید کرد که این گرم شدن در عمق میانی «به‌طور شدید» با تغییرات AMOC در دهه‌های آینده همبستگی دارد، بر اساس پیش‌بینی‌ها.

پژوهشگران همچنین اشاره می‌کنند که با بررسی داده‌های مشاهداتی از سال ۱۹۶۰، یک روند واضح گرم شدن در عمق میانی شناسایی کرده‌اند که از اوایل دههٔ ۲۰۰۰ برجسته بوده و نشان می‌دهد که AMOC احتمالاً در اواخر قرن بیستم به تضعیف (کاهش سرعت) پرداخته است.

قابل توجه است که نوسانات دمایی در عمق میانی معیار قابل‌اعتمادتری برای قدرت AMOC نسبت به دماهای سطح آب است؛ زیرا سطح آب به‌راحتی تحت تأثیر تغییرات جوی ناشی از عواملی مانند تابش خورشید و فوران‌های آتشفشانی قرار می‌گیرد.

دانشمندان بر این باورند که AMOC گرمای کافی به نیم‌کرهٔ شمالی می‌رساند؛ بدون آن، بخش‌های وسیعی از اروپا می‌توانند به یک یخبندان عمیق دچار شوند. این تصویر ماهواره‌ای شگفت‌انگیز که وسعت برف در سراسر بریتانیا را در ۷ ژانویه ۲۰۱۰ نشان می‌دهد، نمونه‌ای از آنچه می‌تواند رخ دهد، به تصویر می‌کشد.

گرمایش جهانی چگونه بر جریان‌های جهانی تأثیر می‌گذارد؟

دانشمندان بر این باورند که ذوب یخچال‌ها می‌تواند باعث فروپاشی گردش قطبی‌عرضی اقیانوس اطلس (AMOC)، سامانهٔ جریان‌های اقیانوسی، شود.

به عنوان «نقالهٔ انتفالگر اقیانوس» توصیف می‌شود؛ AMOC آب گرم در نزدیکی سطح اقیانوس را به سمت شمال، از استوای گرمسیری تا نیم‌کرهٔ شمالی، منتقل می‌کند.

زمانی که آب گرم به اقیانوس اطلس شمالی (اروپا، بریتانیا و سواحل شرقی ایالات متحده) می‌رسد، حرارت آزاد می‌شود و سپس یخ می‌زند. هنگام تشکیل این یخ، نمک در آب اقیانوس باقی می‌ماند.

به دلیل مقدار زیاد نمک در آب، چگالی آن افزایش می‌یابد، به پایین می‌افتد و به سمت جنوب — به سوی استوای گرمسیری — در لایه‌های زیرین منتقل می‌شود. سرانجام آب به سطح بازمی‌گردد و در فرایندی به نام بالا آمدن (upwelling) گرم می‌شود و چرخه تکمیل می‌شود.

دانشمندان بر این باورند که AMOC گرمای کافی به نیم‌کرهٔ شمالی می‌رساند؛ بدون آن، بخش‌های وسیعی از اروپا می‌توانند به یک یخبندان عمیق دچار شوند.

مطالعات پیشین نشان داده‌اند که به‌دلیل تغییرات اقلیمی، AMOC در حال تضعیف است (به این معنی که انتقال حرارت کندتر می‌شود).

موتور این نقاله در سواحل گرینلند قرار دارد؛ جایی که به‌دلیل ذوب یخ‌های بیشتر ناشی از تغییرات اقلیمی، آب شیرین بیشتری به اقیانوس اطلس شمالی می‌ریزد و همه چیز را کند می‌کند.

چرا AMOC ممکن است فروپاشی کند؟

دانشمندان بر این باورند که ذوب یخچال‌ها می‌تواند باعث فروپاشی AMOC، سامانهٔ جریان‌های اقیانوسی، شود.

به‌عنوان «نقالهٔ انتفالگر اقیانوس» توصیف می‌شود؛ AMOC آب گرم را در نزدیکی سطح اقیانوس به سمت شمال، از استوای گرمسیری تا نیم‌کرهٔ شمالی حرکت می‌دهد.

مطالعات پیشین نشان داده‌اند که به‌دلیل تغییرات اقلیمی، AMOC سرعت خود را کم کرده است.

موتور این نقاله در سواحل گرینلند است؛ هنگامی که به‌دلیل تغییرات اقلیمی یخ‌های بیشتری ذوب می‌شود، آب شیرین بیشتری به اقیانوس اطلس شمالی می‌ریزد و همه چیز را کند می‌کند.

موتور این نقاله در سواحل گرینلند قرار دارد؛ هر چه یخ‌های بیشتری به‌دلیل تغییرات اقلیمی ذوب می‌شوند، آب شیرین بیشتری به اقیانوس اطلس شمالی وارد می‌شود و سرعت جریان‌ها کاهش می‌یابد.