Тайны ракушек: Североатлантический круговорот теряет стабильность, предвещая климатические потрясения

Новое исследование, основанное на анализе раковин моллюсков, показало, что гигантская система океанических течений в Северной Атлантике — субполярный круговорот — ведет себя крайне аномально. Ученые предполагают, что эта ключевая климатическая система может приближаться к точке невозврата — критическому порогу, после которого ее циркуляция резко ослабнет.

Субполярный круговорот (гир) играет vitalную роль в переносе тепла в Северное полушарие и является частью более масштабной системы — Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC). Однако, согласно исследованию, опубликованному 3 октября в журнале Science Advances, с 1950-х годов гир стремительно теряет стабильность.

«Это крайне тревожный сигнал, — заявила ведущий автор исследования, доктор Беатрис Арельяно Нава из Эксетерского университета. — Последствия резкого ослабления гира могут быть серьезными: увеличение частоты экстремальных погодных явлений в Европе и изменения в глобальных схемах выпадения осадков».

Хотя субполярный гир и связан с AMOC, он может достичь своей «точки кипения» независимо от нее. Последствия для климата Европы будут схожи с теми, что вызвало бы коллапс всей AMOC, хотя, возможно, и менее катастрофические из-за меньших масштабов системы.

Причина нестабильности кроется в ослаблении так называемого «двигателя» течений — процесса опускания холодных и соленых поверхностных вод на дно океана. Талая вода от ледников Гренландии и общее потепление делают воду менее плотной, нарушая этот механизм. Подобная судьба, по мнению ученых, ожидает и субполярный гир.

Уроки прошлого: Малый ледниковый период

Историческим прецедентом резкого ослабления гира считается переход в Малый ледниковый период в XIII–XIV веках. Тогда похолодание привело к замерзанию рек и гаваней в Европе и Северной Америке, agricultural crises и серьезным социальным потрясениям. Хотя тогда свою роль сыграли и другие факторы, такие как вулканическая активность, ослабление круговорота считается одной из ключевых причин.

Климатическая летопись в раковинах моллюсков

Чтобы заглянуть в прошлое гира, ученые проанализировали данные, полученные из раковин двух видов моллюсков — Arctica islandica и Glycymeris glycymeris. Эти обитатели Северной Атлантики, как деревья, формируют годовые кольца роста, в которые «записывается» информация о состоянии океана — например, соотношение изотопов кислорода, которое служит индикатором изменений в циркуляции вод.

Собрав воедино 25 таких палеоклиматических архивов, исследователи смогли восстановить картину поведения гира за последние 150 лет с высоким разрешением. Анализ выявил два четких сигнала потери стабильности.

Первый, и самый ожидаемый, сигнал наблюдается сейчас и напрямую связан с глобальным потеплением. Но второй оказался неожиданностью: данные показали период нестабильности в начале XX века, непосредственно предшествовавший так называемому «сдвигу режима в Северной Атлантике» в 1920-х годах, который характеризовался резким усилением течений. Ученые предполагают, что эта нестабильность могла быть признаком восстановления гира после его ослабления во время Малого ледникового периода.

Скептицизм и будущие исследования

Однако не все эксперты полностью согласны с интерпретацией. Профессор Дэвид Торналли из Университетского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании, отметил, что хотя данные раковин бесценны для датировки изменений, работа не предоставляет прямых доказательств связи химических сигналов в раковинах с физическими изменениями в самом круговороте. «Я скептически отношусь к этой интерпретации», — заявил он.

Несмотря на здоровый научный скептицизм, авторы исследования подчеркивают robustность своих выводов: сигнал потери стабильности, зафиксированный в раковинах, четко совпал с известным историческим климатическим событием — сдвигом 1920-х годов.

Команда доктора Арельяно Навы уже работает над моделированием потенциальных климатических сценариев, которые может запустить ослабление гира. «Мы не знаем точно, где находится точка невозврата, — признает она. — Но то, что мы наблюдаем потерю стабильности, — это определенно повод для серьезного беспокойства».

Если текущая тенденция сохранится, ослабление субполярного гира может уже в ближайшие десятилетия привести к ощутимым последствиям. Климатические модели предсказывают, что это может сместить траектории атлантических штормов дальше на юг, принеся более суровые зимы и штормовые ветра в Западную и Центральную Европу. В то же время восточное побережье Северной Америки может столкнуться с усилением жары и засух. Изменение распределения тепла повлияет на морские экосистемы, поставив под угрозу рыболовство — ключевую отрасль для многих прибрежных сообществ. Таким образом, таяние ледников далеко в Арктике, через сложную цепь взаимосвязей, может аукнуться проблемами для миллионов людей по другую сторону океана, еще раз подчеркивая хрупкость климатической системы Земли.