Исследователи из Утрехтского университета в Нидерландах обнаружили, что темпы глобального потепления являются столь же критическим фактором для стабильности Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC), как и достигнутый уровень температуры. Этот вывод был опубликован в журнале Nature Climate Change в этот четверг, 13-го числа.
Исследование показывает, что ускоренное повышение температуры может привести к потере стабильности циркуляции при значительно более низком уровне потепления, чем предполагалось в исследованиях, учитывавших только температурный порог.
В смоделированных моделях AMOC смогла сохранить свою стабильность при медленном потеплении более чем на 4°C. Однако она вышла из строя, когда концентрация газа увеличивалась более быстрым темпом, что произошло при потеплении около 2°C.
Результаты были получены с помощью климатических моделей, предназначенных для сравнения различных скоростей роста атмосферного CO2. Этот вывод помогает прояснить, почему предыдущие прогнозы устанавливали разные пределы для потенциального нарушения циркуляции, подчеркивая, что замедление потепления снижает риск внезапного изменения океанической системы.
AMOC отвечает за движение океанских течений, которые переносят теплые воды из тропических зон в Северную Атлантику, перераспределяя тепло в мировом масштабе и помогая поддерживать умеренные температуры в Западной Европе.
Годами ученые изучают возможность того, что циркуляция достигнет точки перегиба, когда текущая структура AMOC может быть заменена гораздо более слабой в течение нескольких десятилетий. Факторы, которые могут повлиять на эту систему, включают планетарное потепление и увеличение талых вод из полярных регионов.
Новая работа, возглавляемая исследователем Рене ван Вестеном из Института морских и атмосферных исследований Утрехта, оспаривает представление о том, что существует единственная температура, способная вызвать коллапс циркуляции. Команда оценила, как скорость изменения климата влияет на способность океана адаптироваться.
Для этого исследователи провели два климатических моделирования с прогрессивным ростом концентрации углекислого газа. Различие между ними заключалось в скорости этого увеличения: в одном сценарии прирост составил 0,5 промилле в год; в другом он достиг 2,5 промилле ежегодно, что соответствует текущему темпу, упомянутому в исследовании.
Результаты оказались противоположными. В сценарии более медленного изменения AMOC оставалась стабильной даже после того, как потепление превысило 4°C, и не коллапсировала при достижении 5°C. В отличие от этого, в ситуации более быстрого роста CO2 циркуляция потеряла стабильность примерно при потеплении в 2°C.
Это расхождение было связано со способностью океана к реорганизации. Хенк Дикстра, профессор динамической океанографии и соавтор исследования, объяснил, что более постепенный переход позволяет различным слоям океана, от поверхности до самых больших глубин, постепенно адаптироваться к новым условиям. При более быстром изменении этот процесс адаптации не успевает за климатической трансформацией.
Исследователи оценили, что критическая скорость потепления приближается к 0,3°C за десятилетие. По словам Ван Вестена, эта скорость близка к той, которую уже испытывает планета. Исследователь использовал аналогию с транспортным средством, приближающимся к барьеру: чем выше скорость, тем меньше времени остается на изменение маршрута.
Исследование также стремится контекстуализировать предыдущие открытия той же группы. В 2024 году ученые продемонстрировали с использованием современной и сложной климатической модели, что увеличение талых вод в Северной Атлантике может снизить стабильность AMOC. Однако в той работе необходимое количество для возникновения нестабильности считалось чрезмерным, чтобы предполагать, что этот механизм сам по себе представляет вероятную угрозу действующей циркуляции.
Последующее исследование проанализировало различные траектории потепления и указало на возможную точку перегиба около 2060 года как в промежуточном, так и в сценарии высоких выбросов. В этих моделях предел, казалось, находился около 2,5°C глобального потепления.
Новый анализ дает возможное объяснение расхождению между этими оценками. Хотя AMOC может иметь критический предел, связанный с поступлением талых вод, исследователи утверждают, что не существует универсальной температуры, определяющей ее разрыв; уязвимость также зависит от скорости потепления планеты.
Этот вывод имеет прямые последствия для климатической политики, предупреждая о стратегиях, которые фокусируются только на максимальной достигнутой температуре и допускают временное превышение предела, за которым следует последующее снижение. Согласно представленной логике, скорость повышения температуры должна учитываться, поскольку более медленное потепление дает океану больше времени для адаптации, снижая риск потери стабильности в краткосрочной перспективе.
