Новые исследования океана показывают, что талая вода Антарктиды замедляет глубоководные океанские течения, которые напрямую влияют на климат Земли.
С палубы корабля или самолёта мировые океаны могут казаться довольно однородными, но под их поверхностью происходит множество процессов. Огромные реки переносят тепло из тропиков в Арктику и Антарктиду, где вода охлаждается и затем снова течёт к экватору. Жители восточного побережья Северной Америки и Европы хорошо знакомы с Гольфстримом. Без него эти места не были бы непригодными для жизни, но были бы гораздо холоднее, чем сейчас.
На этой анимации показан путь мирового трубопровода. Синие стрелки указывают путь потока глубокой, холодной и плотной воды. Красные стрелки указывают путь более тёплых и менее плотных поверхностных вод. По оценкам, «пакету» воды может потребоваться 1000 лет, чтобы пройти весь путь по глобальному конвейеру. Источник изображения: NOAA
Океанические течения – это, своего рода, система охлаждения автомобиля. Нарушение нормальной циркуляции охлаждающей жидкости может привести к серьёзным последствиям для двигателя. То же самое происходит и на Земле, если нарушается работа океанических течений. Они не только регулируют температуру суши, но и обеспечивают организм важными питательными веществами, необходимыми для морской жизни. Выше представлена ​​диаграмма, предоставленная NOAA, которая объясняет принцип работы океанических течений. Ниже приведено устное объяснение NOAA.
Термохалинная циркуляция приводит в движение глобальную систему океанических течений, называемую Глобальным конвейером. Лента конвейера начинается на поверхности океана у полюсов Северной Атлантики. Здесь вода охлаждается из-за арктических температур. Она также становится более солёной, поскольку при образовании морского льда соль не замерзает и остаётся в окружающей воде. Из-за добавления соли холодная вода становится плотнее и опускается на дно океана. Приток поверхностных вод заменяет опускающуюся, создавая течения.
Эти глубинные воды движутся на юг, между континентами, через экватор и вплоть до оконечностей Африки и Южной Америки. Океанические течения огибают Антарктиду, где вода снова охлаждается и опускается, как в Северной Атлантике. Так и происходит, конвейер «заряжается». Обогнув Антарктиду, две его части отделяются от конвейера и поворачивают на север. Одна часть попадает в Индийский океан, а другая — в Тихий.
«По мере продвижения на север, к экватору, эти две части разделяются, нагреваются и становятся менее плотными по мере подъема к поверхности. Затем они возвращаются на юг и запад в Южную Атлантику, а затем в Северную Атлантику, где цикл начинается снова.
Ленточные конвейеры движутся гораздо медленнее (несколько сантиметров в секунду), чем ветер или приливные течения (десятки-сотни сантиметров в секунду). Подсчитано, что один кубометр воды обходит земной шар примерно за 1000 лет. Путешествие конвейерной ленты. Кроме того, конвейерная лента транспортирует огромные объёмы воды — более чем в 100 раз превышающие объёмы Амазонки.
Конвейеры также играют важную роль в круговороте питательных веществ и углекислого газа в Мировом океане. Теплые поверхностные воды обедняются питательными веществами и углекислым газом, но затем снова обогащаются ими, проходя через конвейер в виде глубинных слоев или субстрата. Основа мировой пищевой цепи. Они зависят от прохладных, богатых питательными веществами вод, которые способствуют росту водорослей и ламинарии.
Новое исследование, опубликованное 29 марта в журнале Nature, показывает, что по мере потепления Антарктиды тающие ледники могут замедлить эти гигантские океанические течения на 40 процентов к 2050 году. Результатом станут масштабные изменения климата Земли, которых на самом деле не существует. Это хорошо известно, но может привести к учащению засух, наводнений и повышению уровня моря. Исследования показывают, что замедление океанических течений может изменить климат планеты на столетия. Это, в свою очередь, может иметь ряд последствий, включая более быстрый подъем уровня моря, изменение погодных условий и потенциальную угрозу голода морских животных, лишенных доступа к важным источникам питательных веществ.
Профессор Мэтт Инглэнд из Центра исследований изменения климата Университета Нового Южного Уэльса и соавтор исследования, опубликованного в журнале Nature, заявил, что все глубоководные океанические течения находятся на текущей траектории, ведущей к полному исчезновению. «Раньше для изменения этих циклов требовалось более 1000 лет, а теперь — всего несколько десятилетий. Всё происходит гораздо быстрее, чем мы думали, эти циклы замедляются. Мы говорим о возможном долгосрочном вымирании знаковых водных масс».
Замедление глубинных океанических течений обусловлено тем, что объём воды опускается на дно океана, а затем течёт на север. Доктор Цянь Ли, ранее работавший в Университете Нового Южного Уэльса, а ныне в Массачусетском технологическом институте, является ведущим автором исследования, координируемого Англией. Экономический спад «глубоко изменит реакцию океана на тепло, пресную воду, кислород, углерод и питательные вещества, что будет иметь последствия для всего мирового океана на столетия вперёд», – пишут авторы. Одним из последствий может стать фундаментальное изменение количества осадков: в одних местах их выпадает слишком много, а в других – слишком мало.
«Мы не хотим создавать в этих местах самоподдерживающиеся механизмы», — сказал Ли, добавив, что замедление темпов роста фактически застопорило глубины океана, лишив его кислорода. Когда морские обитатели умирают, они добавляют питательные вещества в воду, которая опускается на дно и циркулирует по всему Мировому океану. Эти питательные вещества возвращаются во время апвеллинга и служат пищей для фитопланктона. Это основа морской пищевой цепи.
Доктор Стив Ринтул, океанограф и эксперт по Южному океану из Австралийской государственной организации научных и промышленных исследований, заявил, что по мере замедления глубоководной циркуляции в верхние слои океана будет возвращаться меньше питательных веществ, что повлияет на производство фитопланктона.
«Как только опрокидывающая циркуляция замедлится, мы сможем возобновить её, только остановив сброс талой воды вокруг Антарктиды. Это означает, что нам нужен более прохладный климат, а затем придётся ждать его восстановления. Наши сохраняющиеся высокие выбросы парниковых газов… Чем дольше мы ждём, тем больше мы готовы внести ещё больше изменений. Оглядываясь назад на 20 лет, мы думали, что глубины океана не сильно изменились. Он был слишком далеко, чтобы реагировать. Но наблюдения и модели говорят об обратном».
Профессор Стефан Рамсторф, океанограф и руководитель отдела анализа систем Земли в Потсдамском институте исследований влияния климата, заявил, что новое исследование показывает, что «климат вокруг Антарктиды, вероятно, ещё больше ослабеет в ближайшие десятилетия». Основной климатический доклад ООН имеет «существенные и давние недостатки», поскольку не отражает влияние талой воды на глубины океана. «Тающая вода разбавляет соль в этих районах океана, делая воду менее плотной, поэтому ей не хватает веса, чтобы опуститься на дно и вытеснить уже имеющуюся там воду».
По мере роста средней глобальной температуры существует связь между замедлением океанических течений и потенциальной необходимостью применения геоинженерии для охлаждения планеты. Оба этих фактора будут иметь крайне непредсказуемые последствия, способные катастрофически отразиться на жизни людей во многих частях мира.
Решение, конечно, заключается в радикальном сокращении выбросов углекислого газа и метана, но мировые лидеры не спешат активно решать эти проблемы, поскольку это может вызвать негативную реакцию со стороны поставщиков ископаемого топлива и недовольство потребителей, которые зависят от ископаемого топлива. Это топливо используется для автомобилей, отопления домов и интернета.
Если бы Соединённые Штаты серьёзно намеревались заставить потребителей платить за убытки, вызванные сжиганием ископаемого топлива, стоимость электроэнергии на угольных электростанциях выросла бы вдвое или втрое, а цена бензина превысила бы 10 долларов за галлон. Если произойдёт что-то из вышеперечисленного, подавляющее большинство избирателей поднимет шум и проголосует за кандидатов, обещающих вернуть старые добрые времена. Другими словами, мы, скорее всего, продолжим двигаться к неопределённому будущему, а наши дети и внуки будут страдать от последствий нашей бездеятельности.
Профессор Рамсторфф отметил, что ещё одним тревожным аспектом замедления океанических течений, вызванного увеличением количества талой воды в Антарктиде, является то, что замедление глубинных океанических течений также может повлиять на количество углекислого газа, которое может накапливаться в глубинах океана. Мы можем помочь смягчить эту ситуацию, сократив выбросы углерода и метана, но пока нет свидетельств того, что политическая воля для этого существует.
Стив пишет о взаимосвязи технологий и устойчивого развития из своего дома во Флориде или откуда бы его ни забросила сила. Он гордился тем, что «проснулся», и ему было всё равно, почему разбился стакан. Он твёрдо верит в слова Сократа, сказанные 3000 лет назад: «Секрет перемен — сосредоточить всю свою энергию не на борьбе со старым, а на создании нового».
Пирамида из грушевых деревьев в Ваттовом море оказалась успешным способом создания искусственных рифов, способных поддерживать…
Подпишитесь на ежедневную рассылку CleanTechnica. Или следите за нами в Google News! Моделирование на суперкомпьютере Summit…
Повышение температуры поверхности моря нарушает смешивание питательных веществ и кислорода, которые играют ключевую роль в поддержании жизни. Это может изменить…
© 2023 CleanTechnica. Контент на этом сайте предназначен исключительно для развлекательных целей. Мнения и комментарии, высказанные на этом сайте, не могут быть одобрены и не обязательно отражают точку зрения CleanTechnica, её владельцев, спонсоров, аффилированных лиц или дочерних компаний.