Severna Evropa je relativno topla s obzirom na njeno mesto na planeti. Na primer, iako severno od većine velikih kanadskih gradova, London je topliji od svih njih (čak i Vankuver u Britanskoj Kolumbiji). Ali ova toplina bi mogla nestati do kraja veka zahvaljujući globalnom zagrevanju.
To je zato što bi glavna okeanska struja, Atlantska meridionalna okeanska struja (AMOC), koja teče od Meksičkog zaliva do Svalbarda u Norveškoj, mogla da prestane da teče. Danas nosi ogromne količine tople vode do severnog Atlantika, gde se hladi, tone i naglo menja pravac, krećući se od istočne obale Grenlanda, zatim kroz srednji Atlantik (i ispod AMOC-a koji je vezan za severoistok) i dalje do južni Atlantski okean. Toplota koju oslobađa u tom procesu drži severnoevropske luke bez leda.
Pod globalnim zagrevanjem, slani severoistočni AMOC se meša sa hladnom slatkom vodom sa Arktika koji se topi, i sa povećanim padavinama karakterističnim za globalno zagrevanje. Ova slatka voda smanjuje gustinu i salinitet struje, pa je smanjeno njeno hlađenje i potonuće u severnom Atlantiku, a samim tim i njen tok prema jugu.
Godine 1995. klimatski modeli su predvideli da će cirkulacija AMOC-a prestati do 2200. godine. Zapažanja su dostupna od 2004. godine, a čini se da delovi AMOC-a zaista usporavaju.
Ali do sada, klimatski modeli nisu bili u mogućnosti da izbliza pogledaju AMOC, uključujući njegove brojne tokove, rotacije i ulaze.
Sada, koristeći klimatski model koji detaljnije sagledava AMOC, naučnici imaju bolji pogled na njegovu budućnost, pronalazeći detalje propuštenih ranijih modela. U ovom novom, odlučnijem modelu, AMOC naglo pada u nekim regionima, a neočekivano raste u drugim. Nalazi su objavljeni u časopisu Phisical Reviev Letters.
„Naša studija modela visoke rezolucije otkriva zapanjujući preokret: Atlantska meridionalna preokretna cirkulacija (AMOC) može ojačati u subarktičkom Atlantiku zbog zagrevanja“, rekao je Gerrit Lohmann, koautor studije sa Instituta Alfred Vegener na Helmholcu. Centar za polarna i morska istraživanja na Univerzitetu u Bremenu u Nemačkoj, „prkoseći široko rasprostranjenom uverenju da ovaj vitalni sistem struje ravnomerno slabi“.
Veliki globalni klimatski modeli koji se koriste za projekcije klimatskih promena obično dele kopno i okean na područja od 100 sa 100 kilometara, kako bi se prilagodili vremenu i dostupnosti računara. Kao modeli sa „niskom rezolucijom“, oni mogu propustiti manje fizičke karakteristike, kao što su vrtlozi i vrtlozi u okeanu.
Lohmann i saradnici su koristili nedavno razvijeni klimatski model visoke rezolucije nazvan Communiti Earth Sistem Model koji je smanjio prethodne veličine mreže od 1° geografske širine i dužine sa svake strane na 0,1°, ili oko 17 kilometara.
Pretpostavili su da će se nivo ugljen-dioksida u atmosferi povećati velikom brzinom – IPCC-ov scenario RCP 8.5, pri čemu se ugljen-dioksid brzo povećava tokom veka do nivoa od oko 1.250 delova na milion (ppm) 2100. godine.
I modeli visoke i niske rezolucije pokazali su ukupno usporavanje AMOC-a, za oko 8 miliona kubnih metara vode u sekundi od 2000. do 2100. godine, uz nagli pad blizu 2020. (Poređenja radi, ukupna brzina protoka AMOC-a procenjuje se na 15 do 20 miliona kubnih metara vode u sekundi, prenoseći oko 1,3 miliona milijardi džula energije u sekundi.) Ali na manjim, regionalnijim razmerama, delovi AMOC-a su se naglo urušili, au drugim delovima čak i ojačali tokom vremena .
„Napredni klimatski modeli sada otkrivaju da bi, pod ekstremnim emisijama gasova sa efektom staklene bašte (RCP 8.5), AMOC mogao da doživi oštar pad u nekim oblastima, dok bi se paradoksalno povećao na Arktiku“, rekao je Lohmann. „Ovo neočekivano regionalno jačanje se dešava uprkos opštem trendu slabljenja aktivnosti AMOC-a.
Pored regionalnih varijacija i okeanskih vrtloga, model visoke rezolucije pokazao je prelomne tačke koje su bile nepoznate iz studija niže rezolucije.
Prekretnica je kada sistem iznenada prelazi iz jedne vrste stanja u drugu – prag gde dodatna mala promena uzrokuje da sistem iznenada pređe u novo stanje. Na primer, možete da jedete i jedete dok nosite pantalone, ali u nekom trenutku će vam donji deo pantalona iznenada pocepati i one će zauvek biti u drugom stanju. To je prekretnica za pantalone.
Podsistemi klimatskog sistema imaju prekretnice; na primer, studije o prošlosti Grenlandskog ledenog pokrivača procenjuju da će doživeti prekretnicu kada se Zemlja zagreje za oko 2,5°C iznad predindustrijskog nivoa. Kada se dostigne tačka preokreta, topljenje čitavog ledenog pokrivača moglo bi biti neizbežno.
Naučnici su otkrili da na manjim skalama delovi AMOC-a imaju prekretne tačke koje se ne pojavljuju u prethodnim modelima opšteg AMOC-a.
„Nalazi naglašavaju hitnu potrebu da se regionalna dinamika uključi u prognoze AMOC-a, jer bi ovi lokalizovani pomaci mogli imati dubok uticaj na klimu i morske ekosisteme“, rekao je Lohmann.
„Dok se suočavamo sa neizvesnom klimatskom budućnošću, ovi uvidi naglašavaju kritičnu važnost unapređenja klimatskih modela za predviđanje i reagovanje na dramatične promene u sistemima naše planete. Štaviše, povratne informacije između ukupnog AMOC-a i malog AMOC-a „mogle bi se promeniti u budućnosti“, rekao je on.
