Prąd Zatokowy jest najsłabszy od ponad 1000 lat - wynika z nowych badań. "Silny sygnał ostrzegawczy"

Niesie ciepło do Europy, dzięki czemu zimy w Rzymie wyglądają zupełnie inaczej niż w położonym nawet dalej na południe Nowym Jorku. Ten naturalny system ogrzewania naszego kontynentu słabnie - tak twierdzi grupa naukowców, która w prestiżowym czasopiśmie naukowym "Nature Geoscience" opublikowała wyniki swoich badań. To może oznaczać kłopoty.

Rybacy z przepięknych Lofotów bez problemu mogą wypływać na zimowe połowy dorsza, którego potem suszą na rozstawionych na wyspach drewnianych konstrukcjach. Tak powstaje narodowy norweski przysmak o intensywnym zapachu - sztokfisz. Dlaczego nawet na tak dalekiej północy Europy (Lofoty to archipelag położony już za kołem podbiegunowym) porty zimą nie zamarzają? Ogrzewa je Golfsztrom. A dokładnie (i poprawniej) Prąd Zatokowy, złożony system, który niesie ciepłą wodę z Zatoki Meksykańskiej na północ, do Europy. Grupa naukowców opublikowała wyniki nowego badania, w których dowodzi, że prąd ten jest najsłabszy od ponad tysiąca lat. I prawdopodobnie odpowiada za to ocieplenie klimatu spowodowane działalnością człowieka. 

Reine, rybacka wioska na norweskich Lofotach. Shutterstock

"Gigantyczny przenośnik taśmowy", który ogrzewa Europę 

System prądów morskich na Oceanie Atlantyckim, zwany AMOC (z ang. Atlantic Meridional Overturning Circulation - atlantycka południkowa cyrkulacja wymienna) transportuje ciepłą wodę z podrównikowego Atlantyku na północ - i na odwrót. Jego częścią jest Prąd Zatokowy, który bywa zwany popularnie Golfsztromem (choć geografowie określają tak tylko jego część, położoną najbliżej "początku", czyli przy wybrzeżu Ameryki Północnej). 

"Prąd Zatokowy działa jak gigantyczny przenośnik taśmowy, przenosząc ciepłą wodę powierzchniową z równika na północ i wysyłając zimną, głęboką wodę o niskim zasoleniu z powrotem na południe. Przemieszcza prawie 20 milionów metrów sześciennych wody na sekundę, prawie sto razy więcej niż przepływ Amazonki" - podkreśla w komunikacie Stefan Rahmstorf z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu PIK, znany i poważany w środowisku klimatolog i oceanolog, inicjator wspomnianej publikacji i badań, w których udział brali naukowcy z Irlandii, Wielkiej Brytanii i Niemiec.

Te ciepłe wody na północy, w zimowych sztormach koło Grenlandii, na Morzu Norweskim i Labradorskim, biorą udział w mieszaniu. Powierzchnia morza się ochładza, zimniejsza woda, która jest cięższa, tonie - nawet na głębokość trzech kilometrów, a potem wraca na południe. Ma to miejsce przede wszystkim zimą. 

Europa to najcieplejszy ląd na swojej szerokości geograficznej na świecie. Główną przyczyną jest to, że prądy morskie Atlantyku transportują olbrzymią ilość ciepła z południowej półkuli na północną. Proszę pamiętać, że Nowy Jork znajduje się na nawet niższej szerokości geograficznej niż Rzym, a jak różnią się tamtejsze śnieżne i mroźne zimy od tych ze stolicy Włoch. "Pożyczamy" ciepło z południa, ono dociera na północ na całej długości Atlantyku. Wszystko dzięki tej cyrkulacji. Dzieje się to głównie zimą i dlatego głównie o tej porze roku Prąd Zatokowy ogrzewa skutecznie Europę - tutaj pomagają też wiatry, które na naszych szerokościach są zachodnie

- wyjaśnia prof. dr hab. Jacek Piskozub z Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie. To dzięki tej cyrkulacji mamy na naszym kontynencie tak łagodny i sprzyjający klimat. 

Naukowcy: Prąd Zatokowy najsłabszy od 1000 lat

Z badań wspomnianej grupy naukowców wynika, że północne "ramię" tej gigantycznej oceanicznej rzeki się osłabia. To nie pierwszy taki sygnał, bo ten sam zespół parę lat temu szacował, że prąd stał się słabszy o około 15 proc. Jednak teraz eksperci postanowili spróbować wydobyć - a raczej zrekonstruować - dane sięgające daleko w przeszłość.

Bezpośrednie odczyty parametrów oceanu, które pozwalają na mierzenie jego temperatury i w związku z tym prądów, prowadzone są dopiero od 2004 roku. Naukowcy wykorzystują więc tak zwane dane zastępcze - czyli takie, które mogą wyprowadzić z badania "naturalnych archiwów", jakimi są na przykład osady czy rdzenie lodowe, ale też z przekazów historycznych, takich jak dzienniki statków. Eksperci wyjaśniają, że choć pojedyncze dane zastępcze są niedoskonałe w badaniu Prądu Zatokowego, to już ich kombinacja daje "solidny obraz".

W ten sposób prześledzili ostatnich 1600 lat ewolucji AMOC (atlantyckiej południkowej cyrkulacji wymiennej). Jak twierdzą, ich paleoklimatyczne badania sugerują, że ten system prądów zachowywał się względnie stabilnie aż do końca XIX wieku. Potem zaczęło się osłabianie, a bardzo wyraźny spadek widać było w połowie ubiegłego wieku. To spowolnienie jest bezprecedensowe w skali ponad tysiąclecia. 

 

Co nam grozi?

Jak już wyjaśnialiśmy powyżej, cyrkulacja na Atlantyku obserwowana jest w Europie głównie zimą. Jeśli Prąd Zatokowy będzie wyraźnie się osłabiać, mogą nas czekać zimy mroźniejsze niż w ostatnich latach. 

- Nie należy jednak zapominać, że będzie się to działo w ocieplającym się świecie, więc ogólnie wciąż będzie coraz cieplej i zimy nie będą zimniejsze od wieloletniej średniej - podkreśla prof. Piskozub. Zwraca uwagę na jeszcze jeden efekt: gdyby cyrkulacja się zatrzymała, wpłynęłaby na podniesienie poziomu wody na północnym Atlantyku. - To dotyczy przede wszystkim wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, w Europie dotknąć może głównie Islandii, Irlandii, być może części Wielkiej Brytanii i Francji, ale zwiększyłoby też tempo wzrostu poziomu wody na Bałtyku. Na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych to zjawisko już zaczyna być widoczne - zauważa ekspert PAN. 

Do tego dochodzi jeszcze kwestia pogody, na którą temperatury Atlantyku mają istotny wpływ. Chodzi o ilość tak zwanych blokad. - Blokada to wyż, który "stoi" w miejscu albo przesuwa się bardzo powoli. Jeśli wystąpi na zachód od nas zimą, oznacza to napływ powietrza ze wschodu i mrozy, latem - fale upałów. Mechanizm ten nie jest do końca przez nas poznany, ale widzimy, że on działa. Osłabienie Golfsztromu może przyczynić się do większych ekstremów temperaturowych w Europie - mówi Jacek Piskozub. 

Kryzys klimatyczny jeszcze bardziej osłabi Prąd Zatokowy

Wykorzystywanie przez naukowców danych zastępczych (z ang. proxy) budzi często wątpliwości kolegów z branży. Grupa Stefana Rahmstorfa zapewnia wprawdzie, że zrekonstruowane przez nią dane dają spójny obraz problemu, ale nie dla wszystkich jest to przekonujące. Prof. Piskozub zauważa, że w dniu, w którym eksperci opublikowali swój raport, pojawił się inny artykuł, przygotowany przez oceanografów z Wielkiej Brytanii i Irlandii. Oni także zrekonstruowali dane, choć jedynie za okres ostatnich 30 lat i przy wykorzystaniu innych metod (ale również zastępczych). Z ich badań wynika, że w badanym okresie nie widać żadnego trendu cyrkulacji na północnym Atlantyku. - Do tego można zauważyć naturalną zmienność cyrkulacji, którą szacuję na 60-70 lat, co nie ułatwia dyskusji na ten temat - dodaje prof. Jacek Piskozub. - Wiemy, że więcej słodkiej wody z topniejących lodowców będzie wpływało do Atlantyku, co osłabi cyrkulację, ale czy już teraz to widać - moim zdaniem to kwestia sporna - mówi. 

Czy to znaczy, że wnioski z raportu zespołu Stefana Rahmstorfa muszą być nieprawidłowe? Nie. Po prostu dziedzina, którą ci eksperci się zajmują, nie jest łatwa w badaniu. Tak po prostu działa świat nauki - naukowcy prowadzą badania, przygotowują na ich podstawie artykuły, które następnie przechodzą przez krytyczne recenzje równych ich ekspertów (ang. peer review), a potem publikowane są w czasopismach naukowych ("Nature" to ścisła czołówka najbardziej renomowanych). Do takich artykułów mogą być później zamieszczane inne, polemizujące z ich tezami lub je potwierdzające. Obserwacje z Niemiec, Irlandii i Wielkiej Brytanii dotyczące słabnącego Prądu Zatokowego nie są na razie konsensusem naukowym (jest nim globalne ocieplenie powodowane działalnością człowieka i pompowaniem do atmosfery ogromnych ilości dwutlenku węgla), ale takie doniesienia pojawiają się od pewnego czasu (podobny w wydźwięku artykuł opublikowano w "Nature" na przykład w 2018 roku) obserwowane są też zjawiska, które je pośrednio potwierdzają. 

Jedno wydaje się pewne: według modeli, cyrkulacja Prądu Zatokowego na północnym Atlantyku w tym wieku się zmniejszy. I tutaj widać wpływ globalnego ocieplenia.

By ciepła i słona woda mogła przypłynąć, ochładzać się, a następnie opadać, musi być na powierzchni oceanu. Natomiast jeśli pojawia się więcej słodkiej wody, która jest lżejsza, ta woda płynąca z południa zatonie wcześniej, zanim północnoatlantyckie sztormy zdążą ją "dopaść" i "zabrać" jej ciepło. A słodkiej wody przybywa - przede wszystkim w związku z topnieniem lodowców Grenlandii

- tłumaczy polski oceanolog i dodaje, że nie są to tylko domysły, bo naukowcy mają dane geologiczne z końca okresu ostatniego zlodowacenia, które pokazują, że wtedy działo się to samo. - Modele matematyczne wskazują, że do końca tego wieku cyrkulacja na północnym Atlantyku może zmniejszyć się nawet o 30 proc. Jeszcze nie możemy stwierdzić z całą pewnością, że to obserwujemy, mamy za to pewne alarmy. Takim ostrzeżeniem może być też raport grupy Rahmsorfa. Artykuł opublikowany przez ten zespół określiłbym jako niepojącą rekonstrukcję, silny sygnał ostrzegawczy - mówi. 

A Stefan Rahmstorf podsumowuje to tak:

Jeśli nadal będziemy napędzać globalne ocieplenie, system Prądu Zatokowego osłabi się jeszcze bardziej - o 34 do 45 procent do 2100 roku [...]. Może to doprowadzić nas niebezpiecznie blisko punktu krytycznego, w którym przepływ staje się niestabilny