Во время давнего похолодания Гольфстрим сильно сместился на север

Фото из открытых источников

В ходе резкого глобального похолодания почти 13 000 лет назад океаническое течение Гольфстрим сместилось дальше на север, временно нарушив океанические экосистемы восточной Канады. Согласно новому исследованию ученых из Университетского колледжа Лондона (UCL), этот процесс может повториться по мере изменения климата.

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, была реконструирована история океанического течения с использованием морских отложений, собранных у восточного побережья Канады. Группа исследователей обнаружила, что во время быстрых и интенсивных климатических изменений, известных как период Младшего Дриаса, около 12 900 лет назад, Гольфстрим сместился на сотни километров к северу, приблизившись к побережью Новой Шотландии.

Это смещение на север предсказывалось в предыдущих исследованиях с использованием моделей, но керны осадочных пород являются первым эмпирическим свидетельством этого явления во время крупного резкого климатического события в прошлом. Исследование также позволяет понять последовательность изменений, которые, по прогнозам, произойдут с атлантическими течениями из-за изменения климата, предоставляя ученым более заблаговременное предупреждение о серьезных изменениях.

Гольфстрим переносит теплые тропические воды на север и играет важную роль в регулировании климата в Северной Атлантике. Первоначально это смещение привело бы к потеплению вод вокруг Новой Шотландии, что, вероятно, нарушило бы местные морские экосистемы. Этот эффект сохранялся бы в течение первых нескольких сотен лет периода Младшего Дриаса, пока холодная пресная вода от растущего морского льда с севера окончательно не покрыла бы более теплое течение, изолировав его от суши и атмосферы.

Период Младшего Дриаса представлял собой резкое похолодание, произошедшее на фоне потепления климата и океанов Земли после окончания последнего ледникового периода. Ученые обеспокоены, поскольку климатические модели предсказывают, что нынешнее потепление климата и океанов может привести к аналогичным критическим точкам в ближайшие десятилетия.

«Наше исследование показывает, как многие различные компоненты атлантической циркуляционной системы взаимосвязаны и могут резко изменяться в условиях изменения климата. Это первое геологическое свидетельство того, что Гольфстрим сместился на север, когда ослабли глубинные течения Атлантики, и, вероятно, сделает это снова в будущем», - сказал соавтор исследования Фанцзинчэн Чжу из Университета Саутгемптона.

Исследователям удалось реконструировать древние условия океана, проанализировав крошечные окаменелые раковины, сохранившиеся в иле на дне океана у побережья Канады. Эти микроокаменелости, известные как фораминиферы, фиксируют температуру и соленость морской воды, в которой они обитали. Анализируя химические сигналы, заключенные внутри этих окаменелых раковин, команда оценила температуру океана в то время, когда эти организмы были живы.

Период Младшего Дриаса представлял собой внезапное и значительное падение глобальных температур, продолжавшееся чуть более тысячи лет и вызванное потеплением Земли после последнего ледникового периода. Менее чем за столетие средняя глобальная температура резко упала примерно на 0,6 градуса Цельсия, хотя в некоторых регионах Северного полушария среднегодовая температура снизилась на целых 10 градусов Цельсия.

Резкое изменение, вероятно, было вызвано изменением силы различных ветвей океанических течений, протекающих по всему Атлантическому океану и известных в совокупности как Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК).

Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК) играет важнейшую роль в регулировании климата Земли. Она действует как конвейер, перенося тепло на север из тропиков и помогая поддерживать умеренный климат в Европе. Гольфстрим является ключевым элементом АМОК, по которому теплая вода из Мексиканского залива движется на север вдоль восточного побережья Северной Америки, а затем через Атлантический океан в сторону Европы.

Ранее ученым было известно, что изменение течений Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) приводило к уменьшению теплопередачи в крайние северные районы Атлантического океана. Это, в свою очередь, вызывало расширение морского льда у берегов Великобритании, что приводило к снижению среднегодовой температуры на континентальной Европе и большей части Северной Америки на целых 6 градусов Цельсия.

Исследовательская группа обнаружила, что смещение Гольфстрима ближе к побережью Новой Шотландии первоначально привело бы к потеплению окружающих вод Новой Шотландии примерно на 4-5 градусов Цельсия, хотя его полное влияние на температуру поверхности региона до сих пор неясно. Со временем перенос морского льда и холодной пресной воды с севера в конечном итоге покрыл теплые воды Гольфстрима, нивелировав эффект потепления, вызванный смещением Гольфстрима.

«Эта работа демонстрирует ценность объединения множества морских данных. Восстанавливая с такой детализацией хронологию изменений океанической циркуляции, мы можем начать лучше понимать цепочку процессов, которые приводят к резким изменениям климата», - сказала соавтор исследования Элис Картер-Чемпион из Лондонского университета.

Ученые обеспокоены возможностью того, что планета может столкнуться с аналогичным резким изменением, как и Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК). Климатические модели предсказывают, что потеплевшие воды Северной Атлантики станут менее плотными и менее способными опускаться и циркулировать, что снизит интенсивность АМОК. Без этого механизма переноса меньше тепла из тропиков будет достигать Северо-Западной Европы, охлаждая ее климат.

Ученые считают, что если Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) ослабнет в будущем, Гольфстрим снова сместится на север, что окажет аналогичное разрушительное воздействие на климат и экосистемы региона.

«Это исследование улучшает наше понимание того, как различные части североатлантической циркуляционной системы взаимодействуют во время резких изменений климата. Вероятно, в будущем океанические течения столкнутся с большими нарушениями, и, имея более подробную картину того, что происходило в прошлом, мы можем знать, каких изменений следует ожидать в будущем», - резюмировал соавтор исследования профессор Дэвид Торналли из Университетского колледжа Лондона.