Oceánský proud přinášející vodu z Indického oceánu do jižního Atlantiku mohl během chladné epizody před zhruba 3,4 milionu let téměř ustát, aniž by tím zeslábla Atlantická meridionální cirkulace, označovaná zkratkou AMOC. Naopak některé její části podle nové práce zesílily. Výsledek zpochybňuje rozšířenou představu, že přísun slané vody kolem jižního cípu Afriky je vždy přímou a rozhodující oporou této rozsáhlé soustavy proudů.
AMOC je systém, v němž teplá povrchová voda proudí Atlantikem k severu, zatímco chladnější a hustší voda se ve větších hloubkách vrací k jihu. Důležitou roli v dosavadních vysvětleních měl takzvaný Agulhas Leakage: voda z Indického oceánu, která se v podobě vírů a proudů dostává kolem jižní Afriky do Atlantiku. Je teplá a relativně slaná, a mohla tedy přispívat k podmínkám pro vznik hluboké vody v severním Atlantiku. Právě tvorba této husté vody je jednou ze součástí převracení oceánské vody, které AMOC vytváří.
Mezinárodní tým vedený Suningem Houem z Utrecht University zkoumal pozdní pliocén, období před 3,6 až 2,58 milionu let. Zaměřil se zejména na chladnou fázi označovanou jako mořský izotopový stupeň M2, jejíž vrchol nastal přibližně před 3,3 milionu let. Vědci analyzovali sedimentární jádro z lokality International Ocean Discovery Program U1475 na Agulhasově plošině asi 500 kilometrů jižně od Jihoafrické republiky. V usazeninách sledovali cysty dinoflagelátů, tedy mikroskopických planktonních organismů s odolnými schránkami, a organické biomarkery používané pro rekonstrukci dávných teplot.
Složení cyst umožnilo odhadnout pohyb subtropické fronty Jižního oceánu, rozhraní mezi rozdílnými vodními masami. Její poloha ovlivňuje, jak široká je cesta pro průnik vody z Indického oceánu do Atlantiku. Záznam ukázal, že se fronta od doby před 3,4 milionu let posouvala k severu. V oblasti Agulhasovy plošiny současně teplota klesla přibližně o 3 °C a lokalita se dostala pod vliv subpolárních podmínek. Autoři z toho vyvozují, že Agulhas Leakage výrazně zeslábl a mohl se blížit úplnému přerušení.
Silnější hlubinná složka navzdory slabšímu přítoku
Výzkumníci pak srovnali tento záznam s nově vytvořenými teplotními údaji ze sedimentů v severní části Mexického zálivu a s dříve zveřejněnými paleooceanografickými daty z rovníkového Atlantiku, Karibiku a severního Atlantiku. Součástí práce byly také již existující výsledky numerických simulací pro studený stupeň M2 a následné teplejší období středního piacenzu. Podle studie zveřejněné v časopise Nature Geoscience se během M2 severoatlantský proud nedostával tak daleko k vysokým severním šířkám jako v teplejší fázi. Model však zároveň ukázal intenzivnější převracení vody ve větších hloubkách a v nižších zeměpisných šířkách.
Autoři tento obraz spojují se silnější tvorbou severoatlantské hluboké vody a s mělkou termoklinou napříč Atlantikem. Termoklina je přechodová vrstva, v níž se teplota vody s rostoucí hloubkou rychle mění; její posun blíže k hladině lze z nepřímých ukazatelů sledovat v několika sedimentárních záznamech. Simulace vyčíslila maximální sílu AMOC severně od 20. rovnoběžky a pod hloubkou 500 metrů na zhruba 11,78 sverdrupu během M2, proti 10,94 sverdrupu v teplejším středním piacenzu. Sverdrup je jednotka objemového průtoku odpovídající jednomu milionu metrů krychlových vody za sekundu.
Studie neříká, že Agulhas Leakage nemá na AMOC vliv vůbec. Jejím závěrem je užší: v pozdním pliocénu se předpokládaná příčinná vazba mezi oběma procesy rozpojila. Když přítok indickooceánské vody slábl, oceánské převracení se nechovalo podle jednoduchého očekávání založeného na menším přísunu soli. Záznamy a modely místo toho naznačují, že se poloha, kde vznikala hluboká voda, posunula k nižším šířkám, zatímco severnější dosah povrchového proudu se zkrátil.
Autoři zároveň upozorňují, že jejich výsledky nelze převádět přímo na současné oteplování. Pozdní pliocén měl odlišné geografické uspořádání oceánů, jinou hladinu moře i podmínky v Arktidě. Moderní AMOC ovlivňuje mimo jiné přísun sladké vody a vody z Arktidy, který se od tehdejšího systému liší. Práce proto nepředstavuje předpověď budoucího vývoje cirkulace, ale doklad, že hlavní mechanismy řídící atlantské proudění nemusí být ve všech klimatických stavech Země stejné.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.