Гольфстрим формируется за счет ветра и может ослабеть из-за изменения климата

Новые данные об изменениях в течении Гольфстрима во время последнего ледникового периода могут указывать на дополнительную чувствительность к будущим климатическим изменениям, говорится в новом исследовании, проведенном учеными Лондонского университета.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что во время последнего ледникового периода около 20 000 лет назад Гольфстрим был сильнее, чем сегодня, из-за более мощных ветров в субтропической части Северной Атлантики.

Это может означать, что если изменение климата приведет к уменьшению субтропических ветров в будущем, как показывают первые исследования, Гольфстрим также может ослабнуть. Это ограничит количество тропического тепла, достигающего Европы, охладит континент и вызовет повышение уровня моря в Северной Америке, но вероятный размер этого потенциального эффекта пока неясен.

Гольфстрим — это поверхностное течение, которое течет вдоль восточного побережья США, а затем пересекает Атлантику и направляется в Европу, неся с собой теплую тропическую воду. Эта теплая вода выделяет тепло в атмосферу, нагревая Европу.

Исследователи обнаружили, что во время последнего ледникового периода, когда ледяные щиты покрывали большую часть северного полушария, более сильные ветры в регионе привели к более сильному и глубокому Гольфстриму. Однако, несмотря на более сильное Гольфстрим, в целом планета все еще была намного холоднее, чем сегодня.

«Мы обнаружили, что во время последнего ледникового периода Гольфстрим был намного сильнее из-за более сильных ветров в субтропической части Северной Атлантики. В результате Гольфстрим по-прежнему переносил много тепла на север, несмотря на то, что остальная часть планеты была намного холоднее», - сказал ведущий автор исследования Джек Уортон (UCL). «Наша работа также подчеркивает потенциальную чувствительность Гольфстрима к будущим изменениям ветровой модели. Например, если в будущем ветры будут слабее, как показано в недавнем исследовании с использованием климатических моделей , это может означать более слабое течение Гольфстрима и более прохладную Европу».

Гольфстрим также является частью обширной Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (АМОК), которая обусловлена как формированием глубинных вод в субполярной Северной Атлантике, где охлаждение приводит к тому, что поверхностные воды уплотняются и опускаются, так и ветрами.

Ученые ранее высказывали опасения относительно того, что изменение климата может ослабить АМОК, поскольку таяние ледниковых вод, стекающих с Гренландии, может нарушить формирование глубоководных течений, не дав теплой тропической воде достичь Европы и, таким образом, охладить континент.

Вместе, комбинированный эффект ослабления ветров и уменьшения глубинного формирования воды может значительно ослабить Гольфстрим. Если AMOC рухнет — что считается маловероятным, но возможным будущим сценарием — европейские температуры понизятся на 10–15 градусов по Цельсию, что нанесет ущерб континентальному сельскому хозяйству и погодным условиям, а уменьшение ветровой части Гольфстрима еще больше усугубит ситуацию.

«Не всегда осознается, насколько океанические течения ответственны за перенос тепла по планете и формирование нашего климата. Парадоксально, но потепление климата может привести к охлаждению большей части Европы, нарушив AMOC. Наше новое исследование дополняет это понимание и показывает, что ослабление ветров, приводящих в движение Гольфстрим, может уменьшить циркуляцию тепла, что еще больше повлияет на континент», - пояснил соавтор исследования профессор Марк Маслин (кафедра географии Калифорнийского университета в Лондоне).

Хотя АМОК и составляющие его течения, включая Гольфстрим, иногда называют гигантским конвейером, данное исследование подчеркивает сложность системы, поскольку каждая часть течения способна по-своему реагировать на изменение климата.

«Возможно, вместо устоявшейся метафоры конвейерной ленты лучше рассматривать AMOC как ряд взаимосвязанных петель. Существует субтропическая петля, частью которой является Гольфстрим, и субполярная петля, которая переносит тепло дальше на север, в Арктику», - сказал профессор Дэвид Торналли (Калифорнийский университет в Лондоне). «Наши результаты показывают, что во время последнего ледникового периода субтропический цикл был сильнее, чем сегодня, тогда как субполярный цикл, как полагают, был слабее. Поэтому при исследовании антропогенного изменения климата и AMOC нам необходимо учитывать, как могут измениться эти различные части и с какими климатическими воздействиями связана каждая из них».

Чтобы оценить силу доисторического течения Гольфстрим, исследователи в сотрудничестве с исследователями из Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе проанализировали ископаемые останки фораминифер — микроорганизмов, обитающих на дне океана, — взятые из кернов осадочных пород , поднятых у побережья Северной Каролины и Флориды.

Исследователи обнаружили, что фораминиферы, взятые из слоев, датируемых последним ледниковым периодом в осадочных кернах из разных мест под Гольфстримом, имели изотопные сигнатуры (соотношение кислорода-18 к кислороду-16, которое контролируется сочетанием температуры и солености), которые указывали на то, что Гольфстрим был в два раза глубже и текла в два раза быстрее, чем сегодня.