האם יכול להחליף את זרימת הדם האטלנטית?

האם יכול להחליף את זרימת הדם האטלנטית?

סכמטי של ה- AMOC. השבילים האדומים מראים מים חמים יותר קרוב לפני השטח, ואילו המסלולים הסגולים מראים מים קרים וצפופים יותר הנעים בעומק. קרדיט: Met Office

באופן כללי, אנו חושבים על שינויי אקלים כתהליך הדרגתי: ככל שגזי חממה שאנשים פולטים יותר, כך האקלים ישתנה. אך האם יש "נקודות אל חזור" המחייבות אותנו לשינוי בלתי הפיך?

"זרימת הפיכת האטלנטיק Meridional", המכונה "AMOC", היא אחת המערכות הנוכחיות העיקריות באוקיינוסים בעולם וממלאת תפקיד מכריע בוויסות האקלים.

זה מונע על ידי איזון עדין של טמפרטורות האוקיאנוס ומליחותו, הנמצא בסיכון להתרגז בגלל אקלים מתחמם.

המחקר העדכני מעלה כי סביר להניח כי AMOC יחליש את המאה הזו, אך קריסה סבירה מאוד. עם זאת, מדענים נמצאים בדרך כלשהי מלהגדיר בדיוק כמה התחממות עשויה לדחוף את AMOC מעבר לנקודת מפנה.

הפיכה

באיור שלהלן מופיע איור של ה- AMOC. בצפון האוקיאנוס האטלנטי, מים חמים מהסובטרופיקה נודדים צפונה ליד השטח וקרים - ומכאן, צפופים יותר - מים נודעים דרומה לעומק, בדרך כלל 2-4 ק"מ מתחת לפני השטח.

בצפון, מי השטח החמים מקוררים על ידי האטמוספירה המונחת, הופכים למים קרים וצפופים ושוקעים בכדי לספק את הענף העמוק והדרומי. במקום אחר, המים הקרים עולים ומתחממים, ומספקים מחדש את הענף העליון והחם ומשלים את המעגל.

האם AMOC יכול לקרוס?

ה- AMOC חשוף לשינויי אקלים. ככל שהאטמוספרה מתחממת כתוצאה מגידול גזי החממה, מופחתת יכולתו של האוקיאנוס לאבד חום מפני השטח הצפוני האטלנטי ואחד הגורמים המניעים של ה- AMOC נחלש.

תחזיות אקלימיות של התחממות כדור הארץ במאה הנוכחית מצביעות בעקביות על היחלשות ה- AMOC. ההערכות האחרונות של פאנל בין - ממשלתי לשינוי האקלים (IPCC) - ה- דוח הערכה חמישי (AR5) ו- דוח מיוחד על אוקיינוסים וקריוספירה באקלים משתנה (SROCC) - שניהם מסיקים כי ה- AMOC "סביר מאוד" להחליש במהלך המאה ה -21.

היחלשות כזו תשפיע על קירור האקלים באזור צפון אטלנטיקה, מאחר שמואט אספקת החום צפונה. השפעה זו כלולה בתחזיות האקלים, אך ההשפעה ההתחממות הישירה כתוצאה מגידול בריכוזי גזי החממה חזקה יותר, ולכן התוצאה נטו עדיין מתחממת על אזורי היבשה.

אך שינויים דרמטיים יותר אפשריים תיאורטית. "נקודת הטייה" עשויה להתקיים שמעבר לכך ה- AMOC החזק הנוכחי הופך בלתי בר-קיימא.

עדויות לכך חוזרות ל א נייר זרע פורסם בשנת 1961 על ידי אחד מאבות האוקיאנוגרפיה המודרנית, הנרי סטומל. סטומל הבין כי ה- AMOC הוא סוג של תחרות בין השפעות הטמפרטורה והמליחות, שתיהן משפיעות על צפיפות מי הים.

האם יכול להחליף את זרימת הדם האטלנטית?

האיור שלהלן ממחיש את מצבי AMOC השונים האפשריים. באקלים של ימינו הטמפרטורה שולטת והמים הרוחב הקר והצפוף מניע AMOC חזק (עקומה אדומה). אבל במדינות אקלים אחרות אפשר למים מתוקים (מגשמים או להמיס קרח) להתרענן - וכך להבהיר - את המים בגובה הרוחב הגבוה; במקרה זה, המים לא מספיק צפופים בכדי להניע את ה- AMOC שמתמוטט (עקומה כחולה).

אם קלט המים המתוקים לאוקיאנוס האטלנטי היה חזק דיו - מהיתוך מהיר של יריעת הקרח גרינלנד, למשל - הנקודה הכחולה הייתה עוברת ימינה באיור. על פי המודל של סטומל, בשלב מסוים מדינת AMOC החזקה (אדום) הופכת בלתי ברת קיימא ו- AMOC קורסת למצב "כבוי" (כחול). ואז, אפילו אם מאוחר יותר היו הופכים את שינויי האקלים המניע (הנקודה הכחולה נעה שמאלה על הדמות), ה- AMOC היה נשאר על עקומת הכחול ולא היה מופעל שוב עד שהאקלים פיקח על התנאים בימינו. הכיוון ההפוך. תופעה זו ידועה בשם "היסטריה".

האם יכול להחליף את זרימת הדם האטלנטית?

טיפות נקודות והיסטריה של ה- AMOC במודל הפשוט של סטומל. מצבים אפשריים של ה- AMOC תלויים בכמות הזרמת המים המתוקים לאוקיאנוס האטלנטי (ציר x). חוזק AMOC מוצג על ציר ה- Y. [שימו לב ששניהם נמדדים בסברדרפס (Sv), שם 1 Sv מציין מיליון מ"ק מים המועברים בשנייה.] כשיש קלט מים מתוקים נמוך, הטמפרטורה שולטת בזרימה ורק AMOC חזק אפשרי (עקומה אדומה). עבור קלט מים מתוקים גבוה אפשרי רק מצב שקרס (עקומה כחולה). בין לבין, שתי המדינות אפשריות. אם כניסת המים המתוקים הייתה עולה מעבר לערך קריטי (נקודת ההפצה), AMOC היה קורס. ואז, גם אם תפוקת המים המתוקים הייתה מוחזרת למצבם המקורי, ה- AMOC היה נשאר במצב כבוי. קרדיט: Met Office.

תחזיות לטווח הארוך

הרעיון של סטומל התפתח במהלך השנים, אך התובנה הבסיסית עדיין רלוונטית. יש eviדנס כי ייתכן ששינויי AMOC שיחקו תפקיד בכמה מהפניות האקלים הגדולות של העבר - לאחרונה לפני כ 8,200 שנה עם התהוות העולם מתקופת הקרח האחרונה.

באותה תקופה, אגם ענק בצפון-מערב קנדה התאפק על ידי קיר קרח. כאשר הטמפרטורות התחממו, קיר הקרח קרס, הפקדת המים המתוקים מהאגם לצפון האוקיאנוס האטלנטי והפרעה של ה- AMOC. ניתן לראות קירור משמעותי בזמן זה רשומות פליאקלמטיות ברחבי צפון אמריקה, גרינלנד ואירופה.

מודלים אקלימיים מקיפים בדרך כלל אינם מקרינים השבתה מוחלטת של ה- AMOC במאה ה -21, אך לאחרונה מודלים רצו עוד יותר לעתיד. תחת תרחישים של המשך ריכוזי גזי חממה גבוהים, מספר דגמים מפרויקט כיבוי יעיל של AMOC עד 2300.

תחזיות דוגמניות של AMOC העתידי אכן נעות באופן נרחב. כתוצאה מכך, בשאלה איזו רמת התחממות כדור הארץ תביא לכיבוי של AMOC, אין זה סביר שהקהילה המדעית תראה התכנסות כלשהי בעתיד הקרוב.

בעוד שמנגנון היסוד שמערער את יציבות ה- AMOC במודל המקורי של סטומל נראה חשוב במודלים אקלימיים, ישנם תהליכים אחרים שמנסים לייצב את ה- AMOC. רבים מתהליכים אלה קשה למודל כמותית, במיוחד עם הרזולוציה המוגבלת שאפשר עם כוח המחשוב הנוכחי. אז תחזיות AMOC שלנו ימשיכו להיות נתונים לא מעט אי וודאות לאורך זמן.

אם לוקחים בחשבון את כל הראיות, AR5 ו- SROCC של ה- IPCC הגיעו למסקנה כי קריסת AMOC לפני 2100 הייתה "מאוד לא סביר”(Pdf). עם זאת, ההשפעות של מעבר נקודת הפתיחה של AMOC יהיו עצומות, ולכן ניתן לראות זאת בצורה הטובה ביותר כתרחיש "הסתברות נמוכה, השפעה גבוהה".

מה יהיו ההשפעות של קריסה?

ניתן להשתמש במודלים אקלימיים כדי להעריך את ההשפעה על האקלים אם AMOC היה נסגר לחלוטין. על ידי הוספת כמויות גדולות של מים מתוקים לצפון האוקיאנוס האטלנטי במודל, מדענים מקלים באופן מלאכותי על המים הקרים הצפופים המהווים את הענף התחתון של הלולאה. זה עוצר את ה- AMOC ואז נוכל לבדוק את ההשפעה על האקלים.

האיור שלהלן ממחיש את השינויים שגורמים לניסוי אחד כזה. כיבוי ה- AMOC מביא להתקררות (הצללה כחולה) של כל חצי הכדור הצפוני, ובמיוחד האזורים הקרובים לאזור אובדן החום הצפון אטלנטי ("הרדיאטור" של מערכת החימום המרכזית הצפון אטלנטית). באזורים אלה הקירור עולה על ההתחממות החזויה בגלל גזי חממה, ולכן כיבוי מוחלט במאה ה -21, למרות שלא סביר מאוד, עלול לגרום להתקררות נטו באזורים כמו מערב אירופה.

האם יכול להחליף את זרימת הדם האטלנטית?

שינוי מודל בטמפרטורת פני השטח (C) בעקבות התמוטטות מלאכותית של ה- AMOC. הצללה מצביעה על קירור (כחול) או התחממות (כתום ואדום). הודפס מחדש באישור ספרינגר. ג'קסון ואח '. (2015) השפעות אקלים גלובליות ואירופאיות על האטת ה- AMOC ב- GCM ברזולוציה גבוהה, Climate Dynamics.

השפעות אחרות כוללות שינויים גדולים בדפוסי הגשמים, עלייה בסופות החורף מעל אירופה ועליית מפלס הים של עד 50 ס"מ סביב אגן צפון האוקיאנוס האטלנטי. באזורים רבים תופעות אלה יחריפו את המגמות עקב ההתחממות הגלובלית.

אמנם ניסויים מודליים כאלה הם מלאכותיים "מה אם?" תרחישים, הם ממחישים את גודל השינויים שעלולים לנבוע מקריסת AMOC. ההשפעות על חקלאות, חיות בר, תחבורה, ביקוש אנרגיה ותשתיות חוף יהיו מורכבות, אך אנו יכולים להיות בטוחים שיהיו השלכות סוציו-אקונומיות משמעותיות. לדוגמה, מחקר אחד הראתה ירידה של 50% בפריון הדשא באזורי המרעה העיקריים של מערב בריטניה ואירלנד.

מה ניתן לעשות בסכנת קריסה?

כפי שהוסבר לעיל, מדענים נמצאים בדרך כלשהי מהיכולת להגדיר בביטחון את רמת ההתחממות הגלובלית בה AMOC יהיה בסיכון לחצות נקודת מפנה.

עם זאת יתכן וניתן לנהל את הסיכון לקריסת AMOC, גם בלי לדעת עד כמה סביר להניח.

כדי לקחת אנלוגיה ביתית: אני יודע שזה אפשרי, אך לא סביר, שהבית שלי יישרף - זה אירוע בעל סבירות נמוכה, בעל השפעה גבוהה. אין לי הרבה מושג עד כמה סביר שתהיה לי שריפה, אבל בכל מקרה אני יכול לנהל את הסיכון על ידי בדיקת החיווט החשמלי והתקנת אזעקות עשן. בדיקת החיווט מצמצמת את הסיכוי לשריפה, ואילו אזעקת העשן מעניקה לי אזהרה מוקדמת אם שריפה מתחילה כך שניתן יהיה להפחית את הפגיעה - על ידי פינוי הבית והזמנת מכבי האש.

לאחרונה, יחד עם עמיתים למרכז אוניברסיטת אקסטר, בדקנו את האפשרות לפתח מערכת אזהרה מוקדמת להפצת AMOC.

באמצעות מודל פשוט, הראינו כי אופן התפתחות המלחי האוקיאנוס הסובטרופי והתת-קוטבי לאורך זמן יכול לתת אינדיקציה מוקדמת אם ה- AMOC בדרך לקריסה, אולי עשרות שנים לפני שנחשפה כל היחלשות משמעותית ב- AMOC עצמה.

ימים מוקדמים למחקר זה, אך על ידי פיקוח על אינדיקטור כזה יתכן שניתן לתת יותר זמן להתכונן לתוצאות של קריסת AMOC, או לאמץ אמצעים להפחתת שינויי אקלים אגרסיביים יותר כדי להביא את ה- AMOC לדרך יציבה יותר .  

שאלות מעולות

ככל שהעולם מתמודד עם האתגרים של עמידה ביעדים של הסכם האקלים בפריס, ההתעניינות גוברת במסלולי האקלים לפקח באופן זמני רמת היעד הסופית. חשוב שתקפולים כאלה לא יעברו אף סף בלתי הפיך בדרך ליעד הסופי, ולכן מחקר על נקודות השפל צריך לקשר תוצאות תיאורטיות לשאלות מעשיות יותר אלה.

חלק גדול מהמודלים של נקודות ההפצה של AMOC עד כה השתמשו בתרחישים אידיאליים של קלט מים מתוקים לצפון האוקיאנוס האטלנטי. זה רלוונטי לכמה שינויי AMOC בעבר, אך כדי לדגמן שינויי אקלים עתידיים עלינו להבין מה קורה כאשר ההתחממות וההתרעננות מתרחשות יחד.

זו בעיה מאתגרת יותר מכיוון שמספר התהליכים והפידבקים הרלוונטיים גדל. חלק מתהליכים אלה פועלים בסקאלות קטנות שהמודלים נאבקים לפתור בכוח המחשוב הנוכחי. שיפור הדוגמנות של תהליכי AMOC מרכזיים זקוק לסבלנות ומחויבות לטווח ארוך, אך בסופו של דבר ישלם דיבידנדים בתחזיות אמוק יותר של AMOC.

מחקרים בנושא התרעה מוקדמת מפני קריסת AMOC נמצאים בחיתוליו, אך עשויים להוות דרך פורה להגיב לסיכון. דבר אחד בטוח: התרעה מוקדמת תדרוש התבוננות מתמדת על היבטי המפתח של ה- AMOC.

ניטור AMOC נכנס לעידן חדש בשנת 2004 עם RAPID-MOCHA, מערך של כלים עגולים המשתרעים על רוחב האוקיאנוס האטלנטי בקו רוחב 26.5 מעלות צפונית ומספק ניטור רציף של ה- AMOC. לפני כן היו רק חמש תמונות תצלום של התפוצה על פני 47 שנים.

התוצאות כבר שינו את ההבנה שלנו לגבי שינוי ה- AMOC בזמן: למשל טבילה לא צפויה ב- AMOC - שנצפה בסתיו 2009 - הוא האמין כי מילא תפקיד בחורפים האירופיים הקרים באופן יוצא דופן של 2009-10 ו- 2010-11.

לאחרונה, א מערך ניטור דומה הותקן צפונה יותר באוקיאנוס האטלנטי התת-קוטבי. ביחד עם מדידות רצופות של טמפרטורה ומליחות משטפי ארגו הנסחפים, כיום יש לנו אוקיאוגרפים מאגר נתונים חסר תקדים כדי ללמוד מרכיב מכריע זה במערכת האקלים שלנו ולתת לעולם את ההזדמנות להיערך לכל הפתעות מגעילות.

על המחבר

ד"ר ריצ'רד ווד, המוביל את קבוצת האקלים, הקריוספירה והאוקיינוסים במרכז Metley Had Office בבריטניה. ד"ר לורה ג'קסון, מדענית באותה קבוצה.

מאמר זה הופיע במקור פחמן קצר

ספרים_סיבות

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

אייקון פייסבוקאייקון טוויטרסמל YouTubeאייקון אינסטגרםסמל pintrestאייקון rss

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

הסרטים האחרונים

הגירת האקלים הגדולה החלה
הגירת האקלים הגדולה החלה
by משתמש סופר
משבר האקלים מכריח אלפים ברחבי העולם לברוח מכיוון שבתיהם הופכים יותר ויותר למגורים.
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
by אלן נ ויליאמס, et al
הדו"ח האחרון של הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) קובע כי ללא ירידה משמעותית ...
כדור הארץ נשאר מגורים מיליארדי שנים - בדיוק איזה מזל קיבלנו?
כדור הארץ נשאר מגורים מיליארדי שנים - בדיוק איזה מזל קיבלנו?
by טובי טירל
לקח לאבולוציה 3 או 4 מיליארד שנים לייצר הומו ספיינס. אם האקלים היה נכשל לחלוטין פעם אחת בלבד באותו ...
כיצד מיפוי מזג האוויר לפני 12,000 שנה יכול לעזור לחזות שינויי אקלים עתידיים
כיצד מיפוי מזג האוויר לפני 12,000 שנה יכול לעזור לחזות שינויי אקלים עתידיים
by בריס ריי
סוף עידן הקרח האחרון, לפני כ -12,000 שנה, התאפיין בשלב קר אחרון שנקרא Dryas הצעיר יותר ...
הים הכספי אמור ליפול ב -9 מטרים ומעלה במאה הזו
הים הכספי אמור ליפול ב -9 מטרים ומעלה במאה הזו
by פרנק וסלינג 'ומתאו לטואדה
דמיין שאתה נמצא על החוף, משקיף אל הים. לפניך מונח 100 מטרים של חול צחיח שנראה כמו ...
ונוס הייתה עוד פעם כמו כדור הארץ, אך שינויי האקלים הפכו אותה לבלתי ראויה למגורים
ונוס הייתה עוד פעם כמו כדור הארץ, אך שינויי האקלים הפכו אותה לבלתי ראויה למגורים
by ריצ'רד ארנסט
אנו יכולים ללמוד הרבה על שינויי אקלים מוונוס, כוכב אחותנו. לנוגה יש כיום טמפרטורת שטח של ...
חמש אי אמונות באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
חמשת אי האמונה באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
by ג 'ון קוק
סרטון זה הוא קורס קריסה במידע מוטעה באקלים, המסכם את הטיעונים המרכזיים המשמשים להטלת ספק במציאות ...
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
by ג'ולי בריגהאם-גרט וסטיב פטיש
מדי שנה, כיסוי קרח הים באוקיאנוס הארקטי מצטמצם עד לנקודה נמוכה באמצע ספטמבר. השנה הוא מודד רק 1.44 ...

כתבות אחרונות

אנרגיה ירוקה2 3
ארבע הזדמנויות מימן ירוק למערב התיכון
by כריסטיאן טיי
כדי למנוע משבר אקלים, המערב התיכון, כמו שאר המדינה, יצטרך לשחרר את כלכלתו לחלוטין על ידי...
ug83qrfw
החסם העיקרי לתגובת דרישה צריך להסתיים
by ג'ון מור, על כדור הארץ
אם הרגולטורים הפדרליים יעשו את הדבר הנכון, ייתכן שלקוחות החשמל ברחבי המערב התיכון יוכלו בקרוב להרוויח כסף בזמן...
עצים לשתילה לאקלים2
לשתול עצים אלה כדי לשפר את חיי העיר
by מייק וויליאמס-רייס
מחקר חדש קובע אלונים חיים ושקמים אמריקאים כאלופים בין 17 "עצי סופר" שיעזרו להפוך ערים...
קרקעית הים הצפונית
מדוע עלינו להבין את הגיאולוגיה של קרקעית הים כדי לרתום את הרוחות
by נטשה בארלו, פרופסור חבר לשינוי סביבתי רבעוני, אוניברסיטת לידס
עבור כל מדינה שבורכה בגישה נוחה לים הצפוני הרדוד והסוער, רוח מהחוף תהיה המפתח למפגש רשת...
3 שיעורי אש בשדה קוצים לעיירות יער כאשר דיקסי פייר הורסת את גרינוויל ההיסטורית, קליפורניה
3 שיעורי אש בשדה קוצים לעיירות יער כאשר דיקסי פייר הורסת את גרינוויל ההיסטורית, קליפורניה
by בארט ג'ונסון, פרופסור לאדריכלות נוף, אוניברסיטת אורגון
שריפת שריפה בוערת ביער הרים חם ויבש שטפה את העיר Gold Rush, גרינוויל, קליפורניה, ב -4 באוגוסט,…
סין יכולה לעמוד ביעדי אנרגיה ואקלים המכסים את עוצמת הפחם
סין יכולה לעמוד ביעדי אנרגיה ואקלים המכסים את עוצמת הפחם
by אלווין לין
בפסגת האקלים של המנהיג באפריל, התחייב שי ג'ינפינג כי סין תשלוט בקפדנות בכוח הפחם ...
מים כחולים מוקפים דשא לבן מת
מפה עוקבת אחר 30 שנים של התכה שלג קיצונית ברחבי ארה"ב
by מיקיילה מייס-אריזונה
מפה חדשה של אירועי התכה שלג קיצוניים במהלך 30 השנים האחרונות מבהירה את התהליכים המניעים התכה מהירה.
מטוס משליך מעכב אש אדום על שריפת יער כשכבאים חונים לאורך כביש מביטים למעלה לשמיים הכתומים
המודל חוזה פרץ של 10 שנים של שריפה, ולאחר מכן ירידה הדרגתית
by חנה היקי-יו. וושינגטון
מבט על עתידם לטווח הארוך של שריפות היער מנבא פרץ ראשוני בן כעשור בערך של פעילות מדורות, ...

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

עמדות חדשות - אפשרויות חדשות

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | שוק InnerSelf
זכויות יוצרים © 1985 - פרסומי 2021 InnerSelf. כל הזכויות שמורות.