Rychlost změny klimatu může být pro budoucnost významné atlantské mořské cirkulace stejně důležitá jako konečná úroveň oteplení. Ukazuje to studie týmu z Utrecht University zveřejněná v časopise Nature Climate Change. Autoři v ní analyzovali chování Atlantic Meridional Overturning Circulation, zkráceně AMOC – soustavy proudů, která převádí v Atlantiku teplou a slanou vodu k severu a chladnější, hustší vodu ve větších hloubkách zpět k jihu. Tento přenos se podílí na rozvodu tepla v klimatickém systému.
AMOC patří mezi možné takzvané body zvratu. Jde o systémy, které mohou po překročení určitých podmínek přejít do výrazně odlišného stavu. V případě AMOC by to znamenalo přechod ze silné cirkulace do mnohem slabšího režimu. Dosavadní úvahy často popisovaly riziko pomocí globální teplotní hranice. Nová práce ale upozorňuje, že stejná hodnota oteplení nemusí mít stejný důsledek, pokud jí klima dosáhne různě rychle.
René M. van Westen, Reyk Börner a Henk A. Dijkstra použili model Community Earth System Model a porovnali jeho vývoj za různých cest radiačního působení, tedy změny energetické bilance Země vyvolané například rostoucí koncentrací oxidu uhličitého. V jednom experimentu koncentrace CO₂ narůstala o 0,5 částice na milion za rok. V tomto velmi pomalém modelovém oteplování zůstala AMOC stabilní i při globálním oteplení o 5,5 °C oproti předindustriálnímu období.
Autoři tento výsledek srovnali s dříve provedenými simulacemi středního a vysokého emisního scénáře. V nich se cirkulace začala hroutit při oteplení přibližně o 2,2 °C, respektive 2,8 °C. Neznamená to však, že AMOC má pro reálný svět nově stanovené prahy právě na těchto hodnotách. Čísla jsou výsledkem konkrétních modelových běhů a jejich nastavení. Hlavním závěrem práce je závislost rizika na trajektorii změny klimatu, nikoli určení univerzální teploty, při níž by se atlantská cirkulace nutně zastavila.
Oceán se při pomalé změně přizpůsobuje
Rozdíl podle autorů souvisí s tím, zda mají povrchové a hlubší vrstvy oceánu čas reagovat společně. Při pomalém oteplování se mění vlastnosti vody v celém vodním sloupci koordinovaněji. V simulaci se zvýšilo odpařování nad Atlantikem a ustupoval mořský led v severním Atlantiku. Tyto procesy přispěly ke zvýšení slanosti vody a částečně vyvažovaly vliv oteplování, které vodu zlehčuje. Hustota mořské vody je přitom pro hlubinné klesání vody a pro fungování AMOC podstatná.
Při rychlejší změně se naopak zejména povrchové vrstvy stávají lehčími dříve, než se přizpůsobí hlubší části oceánu. Model pak ukázal narušení drah, jimiž se v severním Atlantiku vytváří a do hloubky dostává hustá voda. Výzkumníci tento mechanismus dále zkoumali v zjednodušeném pětidílném oceánském modelu. Ten podpořil možnost jevu označovaného jako zvrat vyvolaný rychlostí změny: systém může ztratit stabilitu nikoli jen proto, že se změní konečné podmínky, ale protože se k nim dostane příliš rychle.
Práce navazuje na dřívější výzkum stejné skupiny o vlivu tání a přítoku sladké vody do severního Atlantiku. Sladká voda snižuje hustotu mořské vody, a může tak hlubinné proudění oslabovat. Nová studie zdůrazňuje, že oteplování nepůsobí na AMOC jediným směrem. Vedle procesů, které cirkulaci oslabují, model zachytil i mechanismy dočasně nebo dlouhodobě stabilizující její stav. Právě jejich časování rozhodovalo o rozdílu mezi pomalým a rychlejším oteplováním.
Výsledky nejsou přímou předpovědí, kdy by se AMOC mohla v pozorovaném klimatu dostat do bodu zvratu. Vycházejí z numerických simulací jednoho komplexního klimatického modelu, doplněných idealizovaným modelem, a testují fyzikální mechanismus za vymezených podmínek. Studie také neříká, že vysoké oteplení je pro oceán bez rizika. Ukazuje spíše, že pro hodnocení stability AMOC nestačí sledovat pouze dosaženou globální teplotu; podstatné je i tempo růstu koncentrací skleníkových plynů a oteplování.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.