Oceanul Atlantic are o "supapă de căldură" ascunsă care controlează temperatura Pământului – şi aceasta s-ar putea închide

Clima globală relativ stabilă este guvernată de un ansamblu incredibil de complex de factori, care interacţionează permanent într-un mod dinamic şi schimbător – însă există câţiva actori importanţi care joacă un rol esenţial în acest sistem.

Unul dintre aceştia este Circulaţia Meridională de Răsturnare a Atlanticului (AMOC).

Acest sistem de curenţi oceanici redistribuie căldura din regiunile tropicale către zonele mai reci şi contribuie, de asemenea, la răcirea apelor mai calde, un proces important pentru formele sensibile de viaţă marină, precum coralii, relatează revista ScienceAlert.

Nutrienţii de care depind speciile oceanice sunt, la rândul lor, transportaţi de această uriaşă „bandă transportoare”, în mare parte invizibilă, care se află sub suprafaţa oceanului.

În prezent, AMOC slăbeşte din cauza schimbărilor climatice provocate de activitatea umană, iar acest lucru ar putea avea consecinţe majore, modificând tiparele de temperatură şi precipitaţii de care oamenii depind pentru producerea hranei.

Prin urmare, este de înţeles de ce cercetătorii vor să afle când şi cum s-ar putea atinge, după cum scrie autorul principal Christo Buizert într-o prezentare a cercetării, „un prag critic dincolo de care slăbirea AMOC devine autoîntreţinută şi ireversibilă”.

Aceasta a fost tema unui studiu realizat de o echipă internaţională şi publicat în revista Nature Geoscience, la care a contribuit şi Buizert.

Analizarea trecutului ar putea oferi câteva răspunsuri. În timpul erelor glaciare din Pleistocen, AMOC a trecut în mod repetat între stări puternice şi slabe.

Aceste schimbări au coincis cu evenimente climatice bruşte cunoscute sub numele de evenimente Dansgaard–Oeschger (D–O), înregistrate în mod deosebit de clar în carotele de gheaţă din Groenlanda.

Explicaţia convenţională pentru aceste evenimente D–O era ceea ce cercetătorii numesc „balansoarul termic bipolar”. Acest model climatic părea să explice modul în care transportul de căldură determinat de AMOC provoca încălzirea la unul dintre poli şi răcirea la celălalt.

Adoptând o perspectivă nouă, cercetătorii au propus o altă explicaţie, care include „sinteza a doua decenii de progrese observaţionale şi teoretice în înţelegerea rolului esenţial jucat de conţinutul de căldură al oceanului (OHC), gheaţa marină şi bilanţul radiativ al planetei (diferenţa dintre radiaţia solară care intră şi radiaţia emisă de Pământ către exterior)”, potrivit declaraţiei lui Buizert.

În loc să considere AMOC în primul rând drept o bandă transportoare care mută căldura dintr-o emisferă în cealaltă, cercetătorii propun să o privim mai degrabă ca pe o „supapă de căldură a oceanului”.

Cercetătorii au rulat trei modele climatice capabile să producă, în condiţii glaciare, oscilaţii climatice spontane şi autoîntreţinute similare evenimentelor D–O.

Ei au descoperit că, atunci când AMOC era puternică, convecţia intensă din Atlanticul de Nord permitea oceanului să piardă cantităţi mari de căldură către atmosferă. În acelaşi timp, planeta pierdea energie în spaţiu.

Când AMOC slăbea, convecţia profundă se oprea. Atlanticul de Nord pierdea mai puţină căldură decât absorbea restul oceanului, astfel încât căldura se acumula în interiorul oceanului. Per ansamblu, planeta câştiga energie.

Cu alte cuvinte, AMOC se comporta mai puţin ca o simplă bandă transportoare de căldură, care mută căldura dintr-un loc în altul, şi mai mult ca o supapă care controlează dacă şi câtă căldură poate ieşi din ocean.

Când supapa era deschisă, căldura se evacua. Când era închisă, căldura se acumula.

Acest model al „supapei de căldură” contribuie şi la explicarea unei probleme de lungă durată legate de înregistrările diferite din carotele de gheaţă, care arătau schimbări rapide în Groenlanda şi schimbări mai lente în Antarctica în aceleaşi perioade.

Noul model arată că acest lucru se datorează schimbărilor rapide ale cantităţii de căldură pierdute în Atlanticul de Nord şi schimbărilor mai lente ale cantităţii de căldură stocate în întregul ocean, reflectate de înregistrările din Antarctica.

În loc ca cei doi poli să reprezinte pur şi simplu capetele opuse ale unui „balansoar” al transferului de căldură, cercetătorii susţin că ambii reacţionau la aspecte diferite ale unui ciclu global interconectat al căldurii oceanice.

„AMOC acţionează ca o supapă de căldură a oceanului, reglând temperatura planetei prin intermediul bilanţului radiativ al Pământului”, a scris David Bonan, cercetător în domeniul climei la Universitatea din Washington, care a oferit o evaluare de specialitate a studiului.

Ce se întâmplă cu această „supapă” în lumea actuală, aflată în încălzire?

Pe măsură ce schimbările climatice provocate de activitatea umană modifică oceanul, o circulaţie mai slabă ar putea reduce convecţia profundă şi ar putea creşte cantitatea de căldură stocată în ocean.

Prin urmare, cercetătorii concluzionează că o viitoare slăbire a AMOC ar putea chiar să amplifice încălzirea globală, prin „închiderea treptată” a supapei de căldură a oceanului.

Cercetătorii subliniază însă că modelul lor vine cu o importantă precizare:

Sistemul climatic din perioada erelor glaciare era foarte diferit de cel actual. Ciclurile D–O au avut loc în condiţii glaciare, când cantităţi enorme de gheaţă marină au contribuit la crearea mecanismelor de feedback care permiteau AMOC să treacă între diferite stări.

Într-un viitor mai cald, Atlanticul de Nord ar putea fi în mare parte sau chiar complet lipsit de gheaţă, eliminând un mecanism care a fost esenţial pentru acele oscilaţii climatice antice.

Prin urmare, trecutul nu ne oferă o bilă de cristal pentru viitorul AMOC. Dar ne oferă ceva poate aproape la fel de util: un experiment natural care demonstrează că modificările acestei circulaţii pot afecta nu doar locul în care ajunge căldura, ci şi cantitatea totală de căldură pe care planeta o reţine.

Buizert solicită cercetări suplimentare semnificative în acest domeniu din cauza că, după cum scrie el, „stabilirea faptului dacă AMOC-ul viitor are mai mult de o stare stabilă este un obiectiv esenţial al cercetării, pentru că ar putea face diferenţa dintre o slăbire temporară şi un colaps ireversibil, cu implicaţii profunde pentru societate”.