Глобальное потепление разрывает связь между двумя крупнейшими океанами

Фото из открытых источников

То, что происходит в одном океане, не обязательно остаётся там. На протяжении веков изменения в тропической части Тихого океана передавались через атмосферу, влияя на температуру в Индийском океане, расположенном за тысячи километров.

Представьте это как диалог на расстоянии по вопросам климата между двумя огромными водоемами. И этот разговор важен для нас на суше. Температура Индийского океана может влиять на количество осадков и другие климатические условия в густонаселенных районах Африки, Азии и Австралии.

Относительно стабильные взаимоотношения между тропическими океанами также могут помочь ученым прогнозировать климатические условия на периоды от сезона до нескольких лет вперед. Но важная составляющая этих отношений — это совершенно разное поведение.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, было установлено, что давняя связь между циркуляцией атмосферы в Тихом океане и температурой в тропической части Индийского океана резко ослабла за последние десятилетия.

Проанализировав историю изменения климата за столетия, исследователи обнаружили, что современные изменения кажутся исключительными.

Важную роль играет тихоокеанская циркуляция Уокера — обширная система движущихся воздушных масс над тропической частью Тихого океана.

Основная идея проста. Разница температур океанских вод способствует перемещению воздуха по Тихому океану. Теплый воздух поднимается над более теплыми водами, проходит через атмосферу, опускается в других местах и способствует возникновению ветров у поверхности.

Во время таких явлений, как Эль-Ниньо, эта циркуляция может ослабевать. Благодаря атмосферному мосту эти изменения могут также влиять на температуру в Индийском океане.

Исторически сложилось так, что при изменении Тихоокеанской системы температурный режим Индийского океана в масштабах всего бассейна, известный как Индоокеанский бассейновый режим, как правило, также менялся.

Однако с 1950-х годов тропическая часть Индийского океана нагревалась примерно на 0,1 градуса Цельсия за десятилетие, что было вызвано изменениями, связанными с ростом концентрации парниковых газов. Между тем, тихоокеанская циркуляция Уокера усилилась с 1980-х годов.

Результат поразителен: за последние десятилетия характер взаимосвязи между ними изменился на противоположный.

Проще говоря, одна из важных составляющих климатической системы Индийского океана больше не следует примеру Тихого океана так же надежно, как раньше.

«Ключевой вывод заключается в том, что глобальное потепление и выбросы парниковых газов в настоящее время перевешивают естественное влияние Тихого океана на Индийский океан», — сказала климатолог Кэролайн Умменхофер из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI).

Однако современные океанографические измерения охватывают лишь примерно столетие. Как же исследователи могли определить, действительно ли это необычно, или же это явление возникло естественным образом в климатической системе и раньше?

Ведущий автор исследования Шон Ванг из Университета Колорадо в Боулдере и его коллеги объединили современные наблюдения и климатические модели с природными климатическими архивами: 35 коралловых образцов, три образца годичных колец деревьев и один образец сталагмита.

Эти природные архивы сохраняют сведения о прошлых условиях окружающей среды, что позволяет команде реконструировать климатические модели Индо-Тихоокеанского региона в период с 1631 по 1990 год.

На протяжении большей части этих четырех столетий системы Тихого и Индийского океанов в значительной степени двигались вместе.

Затем произошло поразительное исключение.

Примерно с 1810 по 1850 год их отношения значительно ослабли. Этот период совпал с несколькими мощными тропическими вулканическими извержениями, включая извержение индонезийской горы Тамбора в 1815 году.

Крупные извержения могут выбрасывать содержащие серу газы высоко в атмосферу, где они образуют аэрозоли, которые уменьшают количество поступающего солнечного света и временно охлаждают поверхность Земли.

Поскольку это похолодание неравномерно, оно может изменять температуру океана и направление ветров. Моделирование показывает, что эти вулканические возмущения временно нарушили обычную связь между Тихим и Индийским океанами.

Таким образом, подобные климатические взаимоотношения уже нарушались раньше. Но есть одно существенное различие.

Изменения в XIX веке были связаны с мощными вулканическими извержениями. Сегодняшние изменения происходят на фоне устойчивого антропогенного потепления.

Исследователи сравнили современную зависимость 1945–2025 годов с аналогичными 80-летними периодами в моделировании и реконструкциях, охватывающих последнее тысячелетие. Современная корреляция вышла за пределы 95-процентных диапазонов, представленных в обоих случаях, — даже по сравнению с периодами интенсивной вулканической активности.

Это не означает, что все связи между Тихим и Индийским океанами разорвались. Другая взаимосвязь, связанная с циркуляцией течений Уокера в Индийском океане, не претерпела столь значительных современных изменений.

Но изменения, которые обнаружили исследователи, могут иметь значение далеко за пределами океанов.

Стабильное взаимодействие между тропическими океаническими бассейнами является одним из источников предсказуемости климата. Если эти взаимосвязи изменятся, ученым, возможно, потребуется учитывать это при прогнозировании будущих климатических условий. Авторы отмечают, что полученные результаты имеют значение для управления климатическими рисками и регионального управления водными ресурсами.

Остаются неопределенности. Моделирование не воспроизвело все детали вулканической активности XIX века, и до сих пор неясно, как именно изменится циркуляция Тихого океана в районе Уокера по мере продолжения потепления.

Главный вывод заключается в том, что изменение климата не просто нагревает отдельные океаны. Оно также может изменить взаимосвязи между ними, потенциально изменив некоторые закономерности, которые ученые используют для понимания того, что будет дальше.