Tihi okean pokriva 32% Zemljine površine, više od celokupnog kopna zajedno. Nije iznenađujuće da njegova aktivnost utiče na uslove širom sveta.
Periodične varijacije temperature vode i vetrova u okeanu, nazvane El Ninjo-južna oscilacija, predstavljaju glavnu meteorološku silu. Naučnici znaju da ljudska aktivnost utiče na ovaj sistem, ali još uvek određuju obim.
Nova studija u časopisu Nature otkrila je da je atmosferska komponenta – nazvana „Pacific Valker Circulation“ – promenila svoje ponašanje tokom industrijske ere na načine koji se nisu očekivali. Međunarodni tim autora je takođe otkrio da vulkanske erupcije mogu izazvati privremeno slabljenje Vokerove cirkulacije, izazivajući uslove El Ninja. Rezultati pružaju važan uvid u to kako bi se El Ninjo i La Ninja događaji mogli promeniti u budućnosti.
„Pitanje je: ‘Kako se menja cirkulacija u pozadini?’, rekla je koautorka Samantha Stevenson, vanredni profesor na Bren školi za nauku o životnoj sredini i menadžment UC Santa Barbara. „Nama je stalo do Valker Circulation jer utiče na vremenske prilike širom sveta.
Zemljina rotacija uzrokuje da se topla površinska voda nakuplja na zapadnoj strani okeanskih basena. U Pacifiku, ovo izaziva vlažnije uslove u Aziji, sa pasatima na malim visinama koji duvaju na zapad preko mora. Istočni krajevi na velikim visinama stvaraju cirkulaciju atmosfere – Vokerovu cirkulaciju – koja pokreće vremenske obrasce u tropskom Pacifiku i daleko šire.
„Tropski Pacifik ima ogroman uticaj na globalnu klimu“, rekao je Sloan Kouts, koautor studije i docent za nauke o Zemlji na Univerzitetu Havaji na Manoa školi za okeane i nauku i tehnologiju Zemlje. „Razumevanje kako reaguje na vulkanske erupcije, antropogene aerosole i emisije gasova staklene bašte je od suštinskog značaja za pouzdano predviđanje klimatske varijabilnosti.“
Ovi efekti ostavljaju biološke i geološke tragove. Tim je koristio podatke iz ledenih jezgara, drveća, jezera, korala i pećina da bi istražio dugoročne vremenske obrasce Pacifika u proteklih 800 godina.
„Oni nisu termometri, ali sadrže informacije o klimi“, rekao je Stivenson.
Određeni uslovi favorizuju unos težih ili lakših verzija elementa, koji se nazivaju izotop, u strukture kao što su karbonatni skeleti, sedimenti i prstenovi drveća. Istraživači su koristili sofisticiranu statistiku da analiziraju odnose različitih vrsta kiseonika i vodonika. Ovo im je omogućilo da prate kako se Vokerova cirkulacija promenila u prošlosti i uporede trendove pre i posle porasta gasova staklene bašte.
„Nameravali smo da utvrdimo da li su gasovi staklene bašte uticali na cirkulaciju Pacifika Vokera“, rekao je glavni autor Džordži Falster, istraživač sa Australijskog nacionalnog univerziteta i ARC centra izvrsnosti za klimatske ekstreme. „Otkrili smo da se ukupna snaga još nije promenila, ali umesto toga, ponašanje iz godine u godinu je drugačije.“ Falster je ovo istraživanje započeo kao postdoktorski naučni saradnik na Univerzitetu Vašington u Sent Luisu.
Oni su primetili da je dužina vremena tokom kojeg se Voker cirkulacija prelazi između faza nalik El Ninju i La Ninja, blago usporila tokom industrijske ere. „To znači da bismo u budućnosti mogli da vidimo više ovih višegodišnjih događaja La Ninja ili El Ninja dok se atmosferski tok iznad Tihog okeana sporije prebacuje između dve faze“, rekao je Falster. To bi moglo da pogorša povezane rizike od suše, požara, kiša i poplava.
Međutim, autori još uvek nisu primetili značajnu promenu u snazi cirkulacije. „To je bio jedan iznenađujući rezultat“, rekao je Stivenson, „jer do kraja 21. veka većina klimatskih modela sugeriše da će Vokerova cirkulacija oslabiti“.
Takođe su otkrili da su vulkanske erupcije uticale na cirkulaciju. „Posle vulkanske erupcije, vidimo veoma dosledno slabljenje Pacifičke šetačke cirkulacije“, rekla je koautorka Bronven Koneki, docent na Univerzitetu Vašington u Sent Luisu. Ovo uzrokuje stanje nalik El Ninju nakon erupcija.
„Naša studija pruža dugoročni kontekst za fundamentalnu komponentu sistema atmosfera-okean u tropima“, rekao je Kouts, čija stručnost pokriva klimatsku varijabilnost tokom poslednjih 2.000 godina. „Razumevanje načina na koji klimatske promene utiču na cirkulaciju Pacifika Valkera omogućiće zajednicama širom Pacifika i šire da se bolje pripreme za izazove sa kojima se mogu suočiti u narednim decenijama.
Razumevanje uticaja klimatskih promena na Valker Circulation je takođe važno za stvaranje pouzdanih predviđanja. „Ako ne znamo šta se dogodilo u stvarnom svetu, onda ne znamo da li nam modeli koje koristimo za projektovanje budućih promena, […] uticaja i rizika daju pravu sliku“, objasnio je Stivenson.
Istraživači trenutno istražuju šta bi moglo da izazove promene kojima su prisustvovali u Valker Circulation. Jedan od Stivensonovih doktorskih studenata radi na modelu sistema koji uključuje odnose izotopa vodonika i kiseonika. Razvijanje modela koji predviđa ova merenja pružiće istraživačima alat za testiranje različitih hipoteza.
Marcie Grabovski sa Univerziteta Havai’i u Manoi dala je doprinos ovom radu.
