Sistem besar arus laut yang berputar di Atlantik Utara berperilaku aneh – dan mungkin mencapai titik kritis
Sistem besar arus laut yang berputar di Atlantik Utara berperilaku sangat aneh, mungkin karena mendekati titik kritis, analisis baru dari kerang kerang menunjukkan.
Gyre Subpolar Atlantik Utara memainkan peran kunci dalam mengangkut panas ke belahan bumi utara, dan itu adalah bagian dari jaringan arus laut yang jauh lebih besar yang disebut Sirkulasi Terjual Meridional Atlantik (AMOC). Tetapi bukti baru menunjukkan bahwa gyre subpolar telah kehilangan stabilitas sejak tahun 1950 -an, yang berarti sirkulasi gyre dapat melemah secara substansial dalam beberapa dekade mendatang, para peneliti melaporkan dalam sebuah studi yang diterbitkan hari ini (3 Oktober) di jurnal Kemajuan Sains.
Lapisan subpolar Atlantik Utara adalah anggota tubuh AMOC, tetapi dapat melintasi titik kritis secara independen dari jaringan arus raksasa. Hasil iklim untuk Eropa, khususnya, akan serupa dengan yang akan dipicu oleh runtuhnya amocmeskipun mereka mungkin kurang intens karena AMOC jauh lebih besar, kata Arellano Nava. Namun, “bahkan jika konsekuensinya tidak sebanyak bencana seperti keruntuhan AMOC, pelemahan gyre subpolar dapat membawa dampak iklim yang substansial,” dia memperingatkan.
Penelitian sebelumnya menunjukkan Amoc bisa runtuh dalam waktu dekat Karena mesin utamanya – kaskade air padat dari permukaan Atlantik Utara dan Lautan Arktik ke dasar laut – gagal. Cascade ini, yang sampai sekarang terbuat dari air yang sangat dingin dan asin, diencerkan oleh air lelehan dan dihangatkan dengan kenaikan suhu global, yang berarti air di beberapa tempat tidak lagi cukup padat untuk tenggelam dengan benar. (Air dingin dan asin lebih padat dari air yang lebih hangat dan kurang asin.)
Nasib serupa diharapkan untuk gyre subpolar Atlantik Utara, yang juga bergantung pada air permukaan yang tenggelam ke dasar laut. Sebuah kaskade air padat di inti gyre membuat arus berputar bergerak, kata Arellano Nava. Tetapi sistem ini juga sebagian didorong oleh angin, jadi keruntuhan total tidak mungkin, katanya.
Lapisan subpolar Atlantik Utara adalah cabang AMOC, sehingga keruntuhan AMOC harus melibatkan pelemahan dramatis dari gyre. Sebaliknya, melemahnya gyre subpolar tidak secara otomatis berarti bahwa AMOC telah runtuh, kata Arellano Nava.
“Gyre subpolar dapat melemah secara tiba -tiba tanpa amoc runtuh,” jelasnya. “Itulah yang terjadi selama transisi ke zaman es kecil, yang terjadi pada abad ke -13 dan ke -14.”
Zaman Es Kecil, yang berlangsung dari sekitar 1250 hingga akhir 1800 -an, adalah salah satu periode terdingin yang tercatat di belahan bumi utara sejak akhir Zaman Es Terakhir. Average temperatures dropped by about 3.6 degrees Fahrenheit (2 degrees Celsius), freezing rivers and harbors across Europe and North America solid in the winter, triggering agricultural crises and broadly throwing medieval society into chaos, according to The New Yorker. Meskipun faktor -faktor seperti letusan gunung berapi dan berkurangnya aktivitas matahari berkontribusi pada inisiasi zaman es kecil, gyre subpolar Atlantik Utara adalah dianggap telah memainkan peran utama dalam memperkuatnya.
Dengan Perubahan IklimKondisi sangat berbeda sekarang dari mereka di abad ke -13, jadi para ilmuwan tidak tahu apakah zaman es kecil lainnya mungkin terjadi, kata Arellano Nava. Meskipun demikian, ini menggambarkan beberapa dampak iklim yang bisa datang.
Petunjuk dalam kerang
Untuk studi baru, Arellano Nava dan rekan -rekannya menganalisis dataset yang ada yang berasal dari cangkang dua spesies kerang yang tinggal di Atlantik Utara: Arctica Islandica Dan Glycymeris glycymeris. Kerang mencatat informasi tentang lautan di cangkang mereka saat mereka tumbuh; Sebagai contoh, mereka menyerap berbagai bentuk elemen seperti oksigen yang dapat memberikan petunjuk peneliti tentang proses samudera dari waktu ke waktu.
“Dengan catatan kerang, kami memiliki kencan yang bagus untuk masing -masing lapisan,” kata Arellano Nava. “Mereka seperti cincin pohon lautan.”
Para peneliti menyusun 25 set data untuk membangun gambaran resolusi tinggi dari gyre subpolar Atlantik Utara selama 150 tahun terakhir. Mereka menemukan dua sinyal ketidakstabilan yang kuat. Yang terbaru sedang berlangsung dan menunjukkan bahwa gyre subpolar mendekati titik kritis sebagai hasil dari Pemanasan globalyang mendukung pengamatan dan penelitian sebelumnya, kata Arellano Nava.
Tetapi sinyal lainnya adalah kejutan total, katanya. Data kerang mengungkapkan bahwa gyre subpolar tidak stabil selama beberapa tahun menjelang pergeseran rezim Atlantik Utara 1920-an. Peristiwa yang dijelaskan sebelumnya ditandai dengan penguatan arus di dalam gyre. Ketidakstabilan dalam gyre subpolar kemungkinan menyebabkan pergeseran rezim tahun 1920 -an, dan garis waktu menunjukkan periode ketidakstabilan mungkin telah mencerminkan pemulihan gyre subpolar dari keruntuhan zaman es kecilnya, kata Arellano Nava.
“Itu harus menghidupkan kembali di beberapa titik, tapi itu bukan sesuatu yang kita punya bukti penuh karena kita tidak menyelami mekanisme itu,” katanya.
Terlepas dari apakah ketidakstabilan di awal abad ke -20 sebenarnya merupakan sinyal bahwa gyre subpolar kembali ke kekuatan penuhnya, tumpang tindih antara sinyal dalam data kerang dan pergeseran rezim Atlantik Utara 1920 -an menunjukkan bahwa hasilnya kuat, kata Arellano Nava.
“Jika Anda mengamati hilangnya stabilitas diikuti oleh perubahan cepat, maka Anda yakin bahwa ini adalah sinyal peringatan dini untuk perubahan yang tiba -tiba,” katanya.
Namun, ahli lain kurang yakin. “Dataset sangat berguna karena sangat baik dan memungkinkan wawasan tentang perubahan iklim setiap tahun,” David Thornalleyseorang profesor sains laut dan iklim di University College London yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada Live Science dalam email.
Tetapi analisis tidak menghubungkan pola yang diamati dalam data kerang secara langsung ke fitur fisik di laut, atau memberikan dukungan yang kuat untuk pergeseran dalam mode operasi gyre subpolar, kata Thornalley. “Saya skeptis tentang interpretasi,” katanya.
Mengenai destabilisasi yang sedang berlangsung dari gyre subpolar Atlantik Utara, Arellano Nava mengatakan dia dan timnya telah pindah untuk memetakan potensi lintasan iklim yang bisa dibuka.
“Kami tidak tahu persis apa titik kritisnya,” katanya. “Bisa jadi AMOC, … tapi kita mungkin mengamati gyre subpolar melemah terlebih dahulu, dan itu mengkhawatirkan, pasti.”
