Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC), система океанских течений, которые переносят теплую воду из тропиков в Северную Атлантику и переносят холодную воду из северного в южное полушарие, является фундаментальным механизмом регулирования климата Земли. Конвейерная лента разрушалась в прошлом из-за природных факторов. Самый последний обвал сыграл ключевую роль в последнем оледенении. Ученые показали, что АМОК в настоящее время находится под угрозой глобального потепления, и новое исследование выявило последовательность прошлых событий, связанных с разрушением.

Исследование было проведено немецкими исследователями и бразильским палеоклиматологом Кристиано Мазуром Кьесси, профессором Школы искусств, естественных и гуманитарных наук Университета Сан-Паулу (EACH-USP) в Бразилии. Статья, в которой сообщается об их выводах, опубликована в журнале Nature Communications.

"Исследование морских отложений, собранных между Канадой и Гренландией, привело к открытию, что в прошлом ледники, покрывавшие территории, которые сейчас соответствуют Канаде и северной части Соединенных Штатов, выбросили колоссальное количество айсбергов в Атлантику из-за потепления поверхности океана в регионе", - сказал Кьесси агентству FAPESP.

Айсберги растаяли в океане и отложили континентальные отложения на морском дне. "Идентификация этих отложений и восстановление подповерхностной температуры в регионе позволили ученым впервые установить, что подповерхностное потепление предшествовало массовому выбросу айсбергов", - сказал он.

Огромный объем пресной воды, добавленный в результате таяния айсбергов, изменил состав океана в высоких широтах северного полушария. Это оказало огромное влияние на глобальный климат, поскольку регион между Канадой и Гренландией является особенно чувствительной частью АМОК.

"Эта гигантская конвейерная лента переносит более легкие и теплые поверхностные воды из Южной Атлантики в Северную Атлантику. В высоких широтах Северной Атлантики эта поверхностная вода выделяет тепло в холодную атмосферу, становясь тяжелее и опускаясь в толщу воды. Более глубокая, холодная и плотная вода затем снова течет на юг, пока не достигнет окрестностей Антарктиды, где она возвращается на поверхность, вытесненная интенсивным апвеллингом. На поверхности он нагревается, теряет плотность и завершает циркуляцию", - сказал Кьесси.

AMOC не только транспортирует огромный объем воды, составляющий около 18 миллионов кубических метров в секунду. Он также передает огромное количество энергии, что примерно в 100 000 раз превышает мощность, вырабатываемую Итайпу, второй по величине гидроэлектростанцией в мире, на границе Бразилии и Парагвая. Пространственное распределение этой энергии влияет на климат в нескольких частях планеты, включая Бразилию. Интенсивная циркуляция поддерживает климат в том виде, в каком мы его знаем, в то время как его разрушение вызывает выраженное перераспределение энергии, изменяя климат.

Во время последнего ледникового периода, примерно между 71 000 и 12 000 годами до н.э., АМОК несколько раз разрушался. Другие исследования, проведенные под руководством Кьесси и основанные на анализе морских отложений, собранных между побережьем Венесуэлы и северо-востоком Бразилии, показали, что эти обвалы вызвали резкое увеличение количества осадков на северо-востоке Бразилии и резкое сокращение количества осадков в Венесуэле и на крайнем севере Амазонии. Уменьшение количества осадков также было описано в тропических районах Северной Африки и Азии.

Обнаружив, что потепление недр Северной Атлантики в высоких широтах предшествовало массовому выбросу айсбергов из Канады и США в Атлантику, исследователи смогли установить последовательность событий, ответственных за коллапс AMOC.

"Процесс начинается с, по-видимому, незначительного ослабления AMOC, которое вызывает подповерхностное потепление в высоких широтах Северной Атлантики. Это потепление приводит к таянию морских выступов ледников, быстро перемещая их в сторону моря и высвобождая колоссальные армады айсбергов. По мере таяния айсбергов соленость поверхностных вод в регионе снижается. Поверхностные воды недостаточно плотны, чтобы утонуть, и АМОК разрушается", - сказал Кьесси.

Мониторинг AMOC в последние десятилетия показывает, что он ослабевает. Есть три основные причины: усиление осадков в высоких широтах Северной Атлантики; таяние ледяной шапки над Гренландией; и потепление поверхности планеты. Все три причины связаны с повышением уровня парниковых газов в атмосфере из-за деятельности человека.

Это последнее открытие предполагает, что более слабый AMOC вызовет аномальное подземное потепление в высоких широтах Северной Атлантики, что приведет к таянию морских ледников в Гренландии. В конечном счете, это может привести к краху AMOC, усугубив климатический кризис с серьезными последствиями.