AMOC, często określana mianem “oceanicznego pasa transmisyjnego”, odpowiada za transport ciepłych wód powierzchniowych z tropików na północ oraz zimnych, gęstych wód głębinowych w kierunku południowym. Ten proces ma fundamentalne znaczenie nie tylko dla klimatu Europy Zachodniej, ale również dla globalnego cyklu węglowego. Dotychczas oceany były naszym najpotężniejszym sojusznikiem w walce z antropogenicznymi zmianami klimatu, pochłaniając około jednej czwartej emitowanego przez ludzkość CO2. Jednak najnowsze badania wskazują, że ten mechanizm obronny może ulec awarii.
Naukowcy z PIK, pod kierownictwem Da Niana, przeprowadzili zaawansowane symulacje, aby zbadać, jak zapaść AMOC wpłynie na zdolność oceanów do magazynowania węgla. Wyniki są jednoznaczne: zatrzymanie cyrkulacji atlantyckiej wywoła kaskadę zdarzeń, która doprowadzi do uwolnienia ogromnych ilości zmagazynowanego w głębinach węgla do atmosfery. Proces ten trwałby setki lat, nieustannie podsycając efekt cieplarniany.
Ocean Południowy: Od pochłaniacza do emitenta
Kluczowym elementem tej układanki jest Ocean Południowy. W normalnych warunkach jest on jednym z najważniejszych miejsc na Ziemi, gdzie węgiel jest “pogrzebany” w morskich głębinach. Jednak symulacje wykazują, że po ustaniu cyrkulacji AMOC dochodzi do intensyfikacji procesów mieszania wód w rejonach antarktycznych. To wzmocnione mieszanie wynosi na powierzchnię bogate w węgiel wody głębinowe, które następnie oddają CO2 do atmosfery.
Czytaj także: Jesteśmy na granicy załamania się ważnego prądu oceanicznego. W Europie może się zrobić zimno
Matteo Willeit, współautor badania, wyjaśnia, że ta zmiana roli Oceanu Południowego – z pochłaniacza (sink) na źródło (source) – jest bezpośrednio powiązana z destabilizacją globalnego systemu prądów. W każdym z analizowanych scenariuszy, przejście AMOC w stan “wyłączony” skutkowało dodatkowym globalnym ociepleniem rzędu od 0,17°C do 0,27°C. Choć na pierwszy rzut oka liczby te mogą wydawać się niewielkie, w skali delikatnej równowagi klimatycznej planety stanowią one potężny bodziec destabilizujący.
Przekroczenie progu bezpieczeństwa: 350 ppm
Jednym z najbardziej technicznych i istotnych aspektów badania jest analiza stabilności AMOC w zależności od stężenia CO2 w atmosferze. Naukowcy odkryli istnienie tzw. reżimu bistabilnego. W warunkach przedindustrialnych, gdy stężenie CO2 wynosiło 280 ppm (cząsteczek na milion), system AMOC po ewentualnym załamaniu (wywołanym np. nagłym dopływem słodkiej wody z topniejących lodowców) był w stanie samoistnie powrócić do normy.
Sytuacja zmienia się dramatycznie, gdy poziom CO2 przekracza 350 ppm. Przy takich lub wyższych stężeniach – a przypomnijmy, że obecnie oscylujemy wokół 430 ppm – raz zatrzymana cyrkulacja AMOC pozostaje w stanie “wyłączonym” na stałe. System traci swoją sprężystość i nie potrafi powrócić do pierwotnego stanu, nawet jeśli przyczyna jego zapaści ustąpi. Oznacza to, że ludzkość już teraz znajduje się w strefie wysokiego ryzyka trwałej zmiany cyrkulacji oceanicznej.
Drastyczne zmiany regionalne: Ogień i lód
Choć średnia temperatura globalna wzrosłaby o około 0,2°C, zmiany regionalne byłyby znacznie bardziej ekstremalne. Badanie PIK analizuje scenariusz przy stężeniu 450 ppm CO2 – poziomie, który Ziemia widziała ostatnio miliony lat temu. W takim przypadku zapaść AMOC doprowadziłaby do paradoksalnych efektów: podczas gdy temperatury w Arktyce mogłyby spaść o 7°C (ze względu na brak dopływu ciepła z południa), Antarktyda mogłaby doświadczyć ocieplenia o aż 6°C.
Czytaj także: Wodne anomalie kształtują naszą pogodę. Odkryto oceaniczny mechanizm wpływający na klimat Europy
Taka dysproporcja doprowadziłaby do całkowitego przerysowania map klimatycznych, wpływając na rolnictwo, poziomy mórz i bioróżnorodność na całym świecie. Johan Rockström, dyrektor PIK, podkreśla powagę sytuacji: “Nasze badanie pokazuje, jak zapaść AMOC może zmienić Ocean Południowy w źródło węgla. Im więcej CO2 znajduje się w atmosferze w momencie wyłączenia systemu, tym silniejsza będzie reakcja klimatu. Dzisiejsze emisje bezpośrednio zwiększają ryzyko potężnej odpowiedzi systemu ziemskiego w przyszłości”.
Podsumowując, praca zespołu Da Niana to kolejny dowód na to, że system klimatyczny Ziemi jest siecią naczyń połączonych. Działania podejmowane dzisiaj w celu redukcji emisji gazów cieplarnianych nie służą jedynie uniknięciu wzrostu temperatury o ułamek stopnia, ale mają na celu powstrzymanie nieodwracalnych zmian w cyrkulacji oceanicznej, które mogą zmienić oblicze naszej planety na tysiące lat.
