Ученые обнаружили главный регулятор температуры Земли

Фото из открытых источников

Согласно новым исследованиям, скорость глобального потепления может определить, достигнет ли Атлантическая Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) критической точки и произойдет ли ее коллапс. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Climate Change.

На протяжении многих лет климатологи предупреждали, что Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК) может разрушиться, если планета слишком сильно потеплеет. Эта обширная система океанических течений помогает поддерживать относительно мягкий климат Западной Европы.

Новое исследование, проведенное под руководством Утрехтского университета, показывает, что в этой картине упускался один важный момент: скорость потепления имеет такое же значение, как и конечная температура.

Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) действует как огромный конвейер, перенося теплую воду на север из тропиков и играя важную роль в перераспределении тепла по всей планете.

Ученые давно подозревали, что эта система может достичь критической точки. Она может резко перейти из своего нынешнего сильного состояния в гораздо более слабое всего за несколько десятилетий. Талая вода из-под льда или само глобальное потепление могут спровоцировать эти изменения.

До настоящего времени общепринятая оценка предполагала, что Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) достигнет критической точки и рухнет при потеплении примерно на 4°C. Новые исследования значительно усложняют эту оценку.

«Наши результаты показывают, что не существует фиксированной температуры, выше которой Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) неизбежно рушится», — сказал ведущий автор исследования Рене ван Вестен. «Стабильность циркуляции зависит от скорости изменения климата».

Чтобы изолировать влияние скорости потепления, ван Вестен и его коллеги дважды запустили климатическую модель. Они использовали одинаковое постепенное увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, но с двумя совершенно разными темпами.

В одном из вариантов моделирования концентрация углекислого газа увеличивалась медленно, на 0,5 частей на миллион в год. В другом же она увеличивалась гораздо быстрее, на 2,5 частей на миллион в год, что примерно соответствует сегодняшним темпам.

Результаты резко разошлись.

При медленном потеплении Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) оставалась стабильной значительно выше 4°C. Она сохраняла свою целостность даже при потеплении на 5°C.

В условиях быстрого потепления он рухнул при повышении температуры примерно на 3,6°F (2°C), что составляет примерно половину ранее оцененного порогового значения.

«Мы намеренно рассматривали сценарий, который предполагает гораздо более медленный темп развития, чем тот, который мы наблюдаем сегодня», — пояснил соавтор исследования Рейк Бёрнер. «Это позволило нам изолировать эффект только от темпов потепления, независимо от того, насколько теплой в итоге станет».

Объяснение сводится к тому, сколько времени есть у океана на адаптацию.

«При медленном потеплении у всего океана, от поверхности до самых глубоких слоев, есть время постепенно реорганизоваться и адаптироваться к меняющимся условиям», — сказал соавтор Хенк Дейкстра. «В условиях ускоренного потепления океан просто не сможет справиться с нагрузкой».

Исследователи определили критическую скорость потепления примерно в 0,3°C за десятилетие, и мир уже приближается к этому темпу.

«Если вы едете навстречу стене, логично объехать её», — сказал ван Вестен. «Для этого нужно тормозить, иначе можно съехать с дороги. Что касается глобального потепления, то сейчас мир по-прежнему очень сильно давит на педаль газа».

В 2024 году группа исследователей продемонстрировала, что увеличение объёма талой воды в Северной Атлантике делает систему течений менее стабильной. Это открытие подтвердило механизм, который учёные давно подозревали, но никогда не демонстрировали в современной сложной климатической модели.

В этом исследовании был определен критический пороговый уровень талой воды, за пределами которого происходит дестабилизация Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC), хотя этот порог является нереалистично высоким.

Этот результат означает, что одних только талых вод вряд ли достаточно, чтобы дестабилизировать сегодняшнюю Атлантическую меридиональную опрокидывающую циркуляцию (AMOC). Однако в исследовании не учитывались глобальное потепление и его темпы.

В более позднем исследовании той же группы рассматривались различные сценарии выбросов. Прогнозировалось, что Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) достигнет критической точки примерно в 2060 году как при сценарии со средними, так и с высокими выбросами, при потеплении примерно на 2,5°C.

Новое исследование помогает объяснить, почему эти более ранние оценки так сильно различались в зависимости от модели и сценария.

Существует критический порог для талой воды, но нет единого универсального температурного порога для потепления как такового. Вместо этого стабильность Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) зависит от скорости изменения климата.

Более быстрый нагрев делает систему более уязвимой, в то время как более медленный нагрев позволяет ей оставаться стабильной при значительно более высоких температурах.

Более медленное потепление дает Атлантическому океану больше времени для адаптации и снижает краткосрочный риск коллапса Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC). Это различие имеет существенные последствия для климатической политики.

Значительная часть современной климатической политики, включая Парижское соглашение, сосредоточена на ограничении возможного пика температуры. Некоторые стратегии основаны на так называемых сценариях перерегулирования, которые позволяют потеплению временно превысить этот предел. Эти сценарии предполагают, что будущие технологии в конечном итоге смогут снизить температуру.

Ван Вестен считает это предположение действительно рискованным.

«Критическая точка, которая может привести к коллапсу АМОК, может быть спровоцирована уже во время такого временного превышения допустимых значений», — сказал он. «Как только это произойдёт, это уже нельзя будет просто отменить. Это сравнимо с коралловыми рифами: если они вымирают из-за потепления океана, они не восстанавливаются, даже если температура позже снова понизится».

Исследователи предупреждают, что если климатическая политика будет сосредоточена исключительно на неизбежном пике потепления, то к моменту его достижения может быть уже слишком поздно.

Сокращение выбросов, направленное на замедление темпов глобального потепления, заслуживает отдельного места в повестке дня. Необходимо сосредоточиться не только на ограничении конечной температуры, но и на замедлении темпов её достижения планетой.