Badania w tej sprawie przeprowadzili uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, którzy wykorzystali uproszczony model cyrkulacji oceanicznej, aby sprawdzić, jak ocieplanie się klimatu może wpłynąć na wiek mas wodnych i ich natlenienie w ciągu kolejnych 100 lat. O rezultatach tych ekspertyz piszą teraz na łamach AGU Advances.
Czytaj też: Tajemnicza głębia Challengera. Nauka wciąż nie określiła, ile ma metrów
Zacznijmy od tego, iż wiek wody nie oznacza oczywiście jej rzeczywistego starzenia się. Naukowcy określają w ten sposób czas, jaki upłynął od momentu, gdy dana masa wody miała ostatni kontakt z atmosferą. Jest to istotne, ponieważ właśnie na powierzchni ocean pobiera tlen z atmosfery. Kiedy woda zostaje uwięziona głębiej, rozpuszczony w niej tlen podlega stopniowemu zużywaniu przez organizmy morskie, bakterie i zachodzące tam procesy chemiczne.
Problem polega na tym, że cieplejsza woda może zatrzymywać mniej tlenu. Jednocześnie globalne ocieplenie zwiększa stratyfikację oceanu, czyli wzmacnia jego warstwową strukturę. Cieplejsza woda pozostaje bliżej powierzchni, a mieszanie pomiędzy poszczególnymi warstwami staje się trudniejsze. Prawdziwa magia rozgrywa się w górnej części pacyficznej termokliny, znajdującej się mniej więcej na głębokości od 200 do 1000 metrów. To warstwa przejściowa między stosunkowo ciepłymi wodami powierzchniowymi a chłodniejszym oceanem znajdującym się poniżej.
W subtropikalnej części północnego Pacyfiku woda, która obecnie jest stosunkowo dobrze wentylowana przez mieszanie z powierzchnią, może w przyszłości coraz dłużej pozostawać odizolowana od atmosfery. Spowolnienie ruchów pionowych sprawi, że będzie trafiało do niej mniej świeżej, bogatej w tlen wody. W efekcie stanie się “starsza”, a jednocześnie straci część rozpuszczonego tlenu.
W tropikalnym Pacyfiku mechanizm działa odwrotnie. Tam głębsze, starsze i uboższe w tlen wody są obecnie transportowane ku górze. Jeśli proces ten zwolni, do termokliny będzie docierało mniej starej wody. W rezultacie średni wiek wody w tej części oceanu może się zmniejszyć, a jej poziom tlenu powinien pozostać względnie stabilny lub nawet wzrosnąć.
Czytaj też:Tsunami z 2011 roku stworzyło rybią hybrydę. Po kilku pokoleniach sytuacja się skomplikowała
Jednym z najbardziej interesujących wniosków jest rola odległego Oceanu Południowego. Według modelu jego ocieplanie może wpływać na cyrkulację Pacyfiku poprzez zmiany zachodzące w dużej skali. Ogrzewanie w rejonach południowych może ograniczać unoszenie się starych, ubogich w tlen wód w tropikalnym i północnym Pacyfiku. Naukowcy opisują ten mechanizm jako zdalny wpływ zmian zachodzących w jednej części oceanu na cyrkulację w innej.
Nie oznacza to jednak, iż tropikalne strefy niskiej zawartości tlenu staną się bezpieczne dla życia morskiego. Autorzy powyższych doniesień podkreślają, że nawet niewielkie zmiany w takich środowiskach mogą mieć znaczenie dla ekosystemów. Jednocześnie północny Pacyfik może stanąć przed większym problemem, ponieważ utrata tlenu w głębszych warstwach w połączeniu ze wzrostem temperatury będzie zapewne ograniczać przestrzeń dostępną dla części organizmów. Należy jednocześnie mieć na uwadze coś jeszcze: obecne ustalenia opierają się przede wszystkim na modelach i mogą nie brać pod uwagę wszystkich czynników występujących w naturze. Mimo to wydaje się pewnym, że ocieplanie Pacyfiku może prowadzić do znacznie bardziej złożonych zmian niż równomierna utrata tlenu we wszystkich jego częściach.
Źródło:AGU Advances