氣候變遷會讓強大的灣流消失嗎?
上一個冰河時期的強風加劇了墨西哥灣流,這暗示著未來由於氣候引起的風向變化而導致歐洲變冷和海平面上升的風險。倫敦大學洛杉磯分校的研究人員發現,在大約兩萬年前的上一個冰河時期,由於穿越亞熱帶北大西洋的風力增強,墨西哥灣流變得更加強勁。
他們的研究最近發表在《自然》雜誌上,研究結果表明,未來氣候變遷導致的風力減弱可能會削弱灣流。這種變化將減少流向歐洲的熱帶熱量,從而有可能使歐洲大陸降溫,並使北美洲的海平面上升。
沿著阿姆斯壯號考察船右舷欄桿存放的取芯桶。圖片來源:克里斯多福-格里納伍茲霍爾海洋研究所關於灣流動力學的歷史見解
墨西哥灣流是一股沿著美國東海岸流淌的表層洋流,它攜帶著溫暖的熱帶海水,橫越大西洋到達歐洲。這些海水向大氣釋放熱量,使歐洲變暖。
研究人員發現,在上一個冰河時期,冰原覆蓋了北半球的大部分地區,該地區更強的風導致了更強更深的灣流。然而,儘管灣流更強,但總體而言,地球仍然比今天寒冷得多。 阿姆斯壯號多鑽井平台
阿姆斯壯號考察船船尾的多管鑽孔機。資料來源:Alice Carter-Champion 博士
「我們發現,在上一個冰河時期,由於北大西洋亞熱帶地區的風力較強,灣流的強度要大得多。因此,儘管地球上的其他地區要冷得多,但灣流仍將大量熱量向北輸送。 我們的研究也凸顯了灣流對未來風型變化的潛在敏感性 例如,如果未來風力減弱,就像最近一項利用氣候模型進行的研究顯示的那樣,這可能意味著灣流減弱,歐洲變冷,”主要作者傑克-沃頓博士(倫敦大學洛杉磯分校地理學教授)說。
灣流也是龐大的大西洋經向翻轉環流(AMOC)的一部分,由北大西洋副極地的深水形成(冷卻導致表層水變得濃密並下沉)和風共同驅動。科學家曾擔心氣候變遷會削弱AMOC,因為從格陵蘭島湧出的融化冰川水可能會破壞深水形成,阻止溫暖的熱帶海水到達歐洲,進而使歐洲大陸降溫。
阿姆斯壯號考察船船尾的多管鑽孔機特寫。多孔鑽機用於採集最近沉積的約50 公分沉積物,其中包括水/沉積物界面的最上層。
風力減弱和深水形成減少的共同作用會大大削弱灣流。如果AMOC 崩潰–這被認為是不太可能發生但未來有可能發生的情況–歐洲氣溫將下降10 到15 攝氏度,對大陸農業和天氣模式造成嚴重破壞,而灣流風力驅動部分的減少將進一步加劇這種情況。
共同作者馬克馬斯林教授(倫敦大學洛杉磯分校地理學教授)說:”人們並不總是認識到洋流在地球周圍傳遞熱量和塑造氣候方面的作用。矛盾的是,氣候變暖可能會破壞AMOC ,從而使歐洲大部分地區降溫。
最近從西北大西洋哈德遜峽谷取回的長沉積岩芯特寫。
雖然AMOC及其組成洋流(包括灣流)有時被稱為一個巨大的傳送帶,但這項研究強調了該系統的複雜性,洋流的每一部分都能對氣候變遷做出自己獨特的反應。
這項研究的共同作者大衛-索納利教授(倫敦大學洛杉磯分校地理學教授)說:”與其用既有的傳送帶比喻,不如把AMOC 視為一系列相互關聯的環流。這裡有亞熱帶環流- -灣流就是其中的一部分,還有一個副極地環流,它將熱量進一步向北輸送到北極。較弱。
(從左到右)Jack Wharton 博士、Alice Carter-Champion 博士和David Thornalley 教授(均為加州大學洛杉磯分校教授)正在檢查最近由阿姆斯特朗號考察船上的多探頭取回的沉積物岩芯。資料來源:Alice Carter-Champion 博士
為了評估史前灣流的強度,研究人員與馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的研究人員合作,分析了有孔蟲–生活在海洋底部的微生物的化石遺骸,這些化石是從北卡羅來納州和佛羅裡達州海岸打撈上來的沉積岩芯中提取的。
研究人員發現,從墨西哥灣流下不同地點的沉積岩芯中可追溯到上一個冰河時期的層中提取的有孔蟲具有同位素特徵(氧-18 與氧-16 的比率,該比率受溫度和鹽度的共同控制),顯示當時的墨西哥灣流比現在深一倍,流速也快一倍。
編譯自/ scitechdaily