Мрачный прогноз. Ученые рассказали о новой угрозе для Европы

• Океанический конвейер
• Коллапс атлантической циркуляции
• Переломный момент
• По другую сторону Атлантики

Климат вскоре резко изменится — в Европе наступит новый ледниковый период. А виновато в этом глобальное потепление. К такому парадоксальному выводу пришли датские ученые, получив результаты моделирования.

Океанический конвейер

На Земле в ходе геологической истории становилось то теплее, то холоднее в зависимости от колебаний светимости Солнца и орбиты планеты, вулканической активности, состава атмосферы, динамики океанических течений и многих других факторов.

Однако с середины XX века наблюдается повышение среднегодовых температур, которое не удается объяснить естественными причинами. Предположили, что это связано с увеличением антропогенных выбросов парниковых газов.

Это ключевой параметр в климатических моделях, которые использует для прогнозов Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), созданная Всемирной метеорологической организацией (ВМО) в рамках программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Выводы этой авторитетной организации послужили фундаментом таких основополагающих документов международного климатического регулирования, как Киотский протокол и Парижское соглашение.

Ученые предпочитают говорить не о глобальном потеплении, а о глобальных изменениях климата. Погода планеты определяется множеством факторов, и даже самые современные климатические модели, учитывающие десятки параметров, дают весьма неоднозначные прогнозы.

Один из важнейших элементов климатической системы Земли — океанские течения. Ветер, перепады температуры и солености постоянно перемешивают воду.

Так, в Атлантическом океане поверхностные ветровые течения перемещают теплую воду от экватора к северу. Там охладившаяся и ставшая более соленой и плотной после образования полярных льдов водная масса погружается вниз и начинает движение в обратном направлении, на юг. Одна ветвь холодного глубинного течения поднимается к поверхности у берегов Антарктиды, чтобы снова направиться к северу, другая — устремляется в Тихий океан.

Глобальный океанический конвейер

Коллапс атлантической циркуляции

Эту петлю поверхностных и глубинных течений океанологи называют Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией (AMOC, Atlantic meridional overturning circulation). Водные массы на северном и южном концах переворачиваются, опрокидываются.

AMOC определяет глобальную термохалинную (от термо — температура и халин — соленость) циркуляцию — своего рода океанический конвейер. Огромные водные массы переносят вещество, в том числе растворенные газы, и энергию. Поэтому термохалинная циркуляция влияет на климат. В частности, необычайно мягкая погода Северной Европы — следствие теплого течения Гольфстрим, одной из ветвей AMOC.

Климатологи опасаются, что резко усилившийся в последние годы приток пресной воды из-за таяния ледников Гренландии ослабит AMOC или даже полностью остановит. Питер и Сюзанна Дитлевсен из Института Нильса Бора Копенгагенского университета показали, что атлантическая циркуляция с большой вероятностью рухнет в ближайшие 65 лет, а необратимые процессы, связанные с ее критическим замедлением, проявятся уже к середине века.

Ученые сопоставили температуру поверхности Атлантического океана за 150 лет — с 1870 по 2020-й — с динамическими параметрами AMOC, отслеживаемыми с 2004-го.

«Используя улучшенные статистические инструменты, мы выполнили расчеты для оценки того, когда произойдет коллапс термохалинной циркуляции», — приводятся в пресс-релизе слова профессора математики Сюзанны Дитлевсен.

«Мы приближаемся к точке бифуркации, переломному моменту, — продолжает физик и исследователь климата Питер Дитлевсен. — Океанографы знали, что «опрокидывание» Атлантики ослабевает и увеличивается риск коллапса, но мы не думали, что это наступит так скоро».

Сложная система теплых (красным) и холодных (синим) течений в северной части Атлантики

Переломный момент

Остановка AMOC перестроит всю климатическую систему, сложившуюся после ледникового периода 12 800 лет назад.

На атлантическую циркуляцию приходится наиболее значимая часть тепла и осадков, перераспределяемых из тропиков в северные районы. Возникнет эффект домино — сместятся пояса тропических дождей, в экваториальной зоне усилится жара и засуха, а в Европе и Северной Америке резко похолодает, поднимется уровень моря, участятся ураганы и наводнения. В результате во всем Северном полушарии сократится сельскохозяйственное производство, велик риск глобальной гуманитарной катастрофы.

Экологические последствия будут не менее серьезными. Дело в том, что конвейер AMOC не только переносит тепло, но и поднимает со дна к поверхности водные массы, обогащенные органическими веществами — основу питания морских биосистем.

О похолодании в Северной Атлантике свидетельствует разрастающаяся с каждым годом низкотемпературная аномалия поверхностных вод «Холодная капля» (Cold blob), расположенная между Европой и Северной Америкой.

Низкотемпературная аномалия «Холодная капля» в Северной Атлантике на карте средних температур за 2015 год

По другую сторону Атлантики

Австралийские ученые под руководством Адель Моррисон из Национального университета в Канберре пришли к выводу, что к середине века океанический конвейер замедлится и в Южном полушарии. Причина та же — ускоренное таяние ледников. Но в данном случае будет не похолодание, а еще большее потепление.

При снижении скорости AMOC у берегов Антарктиды теплые воды циркумполярного течения станут дольше задерживаться на шельфе, размывая ледниковый щит. То есть возникнет петля положительной обратной связи. В итоге быстро нарастающий слой теплой пресной воды заблокирует тяжелые холодные массы на глубине и температура на поверхности начнет увеличиваться.

То есть вполне вероятно, что через полвека полюс потепления переместится из Арктики в Антарктику.

Три варианта глобальных температурных изменений: а — сохранение АМОС, b — замедление АМОС, с — остановка АМОС