Vlny veder, Golfský proud a tání Grónského ledu

O osudu Golfského proudu rozhodne "přetahovaná" mezi dvěma typy tání grónského ledového příkrovu, naznačuje nová studie. Odtok z grónského ledového příkrovu by mohl zabránit tomu, aby ledovce narušily klíčové oceánské proudy. Ve hře však mohou být i další faktory.

Atlantická meridionální cirkulace (AMOC), která zahrnuje Golfský proud, řídí klima tím, že přináší živiny, kyslík a teplo z tropických vod na sever a studenou vodu na jih. Proud  může existovat ve dvou stabilních stavech: silnějším a rychlejším, na který se spoléháme dnes, a druhým, který je mnohem pomalejší a slabší.

Změna klimatu tento tok zpomaluje tím, že posílá sladkou vodu z tajícího grónského ledového příkrovu, voda je tím méně hustá a méně slaná. Toto zjištění vedlo k rostoucímu počtu studií, které naznačují, že proud se zpomaluje a mohl by dokonce směřovat ke kolapsu.

Výron ledovců z Laurentidského ledového příkrovu, který pokrýval většinu Severní Ameriky během poslední doby ledové, je znám jako Heinrichovy události. Současnou příčinou tání je změna klimatu, ale během posledního glaciálního maxima byla pravděpodobně důsledkem směsi oteplování oceánů a hmotnosti ledu, který se hromadil na příkrovu. To vedlo k tomu, že ledovce sklouzly do moře a sladká voda se kaskádovitě vyvalila z šelfu, což způsobilo dramatické oslabení AMOC během několika stovek let.

Telení ledovců v době ledové a dnes

Vědci nyní zjistili, že navzdory tomu, že současná míra rozpadání (jevu se říká "telení") ledovců z grónského ledového příkrovu je tak vysoká, jako byla během některých z těchto minulých událostí, odtok z grónského pobřeží může tento rozpad zastavit. Vědci publikovali svá zjištění 30. května v časopise Science. "Existuje přetahovaná mezi účinnějším, ale zpomalujícím se vypouštěním ledu a méně účinným zrychlujícím se odtokem," řekl Live Science hlavní autor Yuxin Zhou, postdoktorandský výzkumník na Kalifornské univerzitě v Santa Barbaře.  

Aby bylo možné posoudit, zda ledovce uvolňující se z Grónska mohou vyvolat kolaps AMOC v současnosti, Zhou a jeho kolegové studovali vrstvy sedimentů uložené minulými Heinrichovými událostmi. Výzkumníci se zaměřili na thorium-230, což je izotop radioaktivního prvku obsaženého stabilně v mořské vodě. To znamená, že jeho koncentrace jsou detekovatelně zředěny sladkou vodou z tajících ledovců. Porovnáním svých výsledků s předpovězeným odtokem ledu z Grónska vědci zjistili, že současná změna klimatu (od průmyslové revoluce) je srovnatelná se "střední" Heinrichovou událostí. Mezi tehdejší dobou a dneškem jsou však zásadní rozdíly. Během poslední doby ledové začalo zpomalení AMOC ještě předtím, než se ledovce začaly telit. A navzdory tomu, že AMOC má větší variabilitu, než se dříve pozorovalo, je v současné době v "docela zdravém stavu" bez významného zpomalení, řekl Zhou.

Změny, které dnes pozorujeme, jsou řízeny vztahem mezi telením ledovců a táním sladké vody přímo z šelfu. Nejvýznamnějším faktorem tohoto zpomalení jsou ledovce, zatímco odtok hraje druhotnou roli. Ale zatímco tání způsobuje určité zpomalení, zpomaluje také produkci ledovců, což vytváří přetahovanou, jejíž vzájemná souhra rozhodne o budoucnosti AMOC. "V budoucnu to bude jasnější, jak bude vycházet více studií," řekl Zhou. "Ale myslím si, že v blízké budoucnosti před rokem 2100 AMOC pravděpodobně nebude vážně oslaben."

Myslíme si to, ale nevíme to

Vědci však poznamenali, že jejich studie nebere v úvahu další dopady oteplování oceánu a Arktidy. Jiní klimatologové varovali před nekritickou aplikací předpokladů výzkumu na současnost. "Velkým problémem je, že to, jak se AMOC choval (a reagoval na tání vody) během poslední doby ledové, bude pravděpodobně velmi odlišné od dneška," řekl David Thornalley, profesor oceánů a klimatických věd na University College London. "Klimatický systém oceánu a atmosféry se chová odlišně, pokud máte v Severní Americe masivní ledové příkrovy a tající voda vstupuje do oceánu na různých místech."

"Je toho ještě hodně, co musíme vyřešit, abychom si byli jisti budoucím chováním AMOC: jak dobré jsou naše modely; jak snadno lze moderní AMOC destabilizovat; mohou se objevit neočekávaná překvapení, dobrá nebo špatná?" řekl Thornalley. "Existuje dost důvodů, proč se obávat, a měli bychom uplatnit princip předběžné opatrnosti – opravdu nechceme vidět z první ruky klimatické dopady kolapsu AMOC. Je to jen jeden z mnoha klimatických dopadů, a měli bychom udělat vše, co je v našich silách, abychom se jim vyhnuli."

Uvažujeme "člověčí" hlediska, ale co na to mořští tvorové?

Vlny veder zasahují i hluboká dna oceánů, zjistila nová studie. A tyto vlny veder na dně moří mohou být zničující, protože trvají déle než povrchové vlny veder a postihují mnoho klíčových živočišných druhů, jako jsou humři a tresky. Již dlouho je známo, že prudké zvýšení teploty povrchové vody může zničit ekosystém oceánu. Například v letech 2013 až 2016 se povrchové vody Tichého oceánu podél severoamerického pobřeží ohřály tak, že to vedlo k úhynu 1 milionu mořských ptáků, protože jejich hlavní zdroj potravy (ryby) byl vážně zasažen.

Tým publikoval svá zjištění 13. března 2024 ve studii v časopise Nature Communications. "Jedná se o globální fenomén," řekl Live Science hlavní autor studie Dillon Amaya, vědecký pracovník v NOAA's Physical Science Laboratory v Boulderu v Coloradu. "Vidíme, že v okolí Austrálie a na místech, jako je Středozemní a Tasmánské moře, se projevují vlny veder v moři až na dně." Oceán absorbuje přibližně 90 % přebytečného tepla z globálního oteplování. To podle NASA vedlo ke zvýšení teploty za posledních 100 let o 1 stupeň Celsia a tento nárůst vedl v posledním desetiletí k 50% nárůstu povrchových mořských vln veder.

Jak atmosféra ovlivní mořské dno

Aby vědci pochopili, jak změny teploty atmosféry ovlivňují dno oceánů, použili stávající měření k simulaci atmosférických podmínek a oceánských proudů, aby "vyplnili prázdná místa" v obtížně přístupných ekosystémech mořského dna. Tyto ekosystémy jsou často obydleny humry, hřebenatkami, platýsy, treskami a dalšími komerčně lovenými tvory.

Vědci zjistili, že podél kontinentálních šelfů poblíž Severní Ameriky trvaly vlny veder na mořském dně déle než podobné vlny na povrchu. Zjistili také, že tyto teplotní výkyvy se mohou vyskytovat současně jak na povrchu, tak na mořském dně na stejném místě a jsou nejčastější v mělčích oblastech, kde se mohou mísit vody z různých úrovní.

Existují hypotézy, proč se tyto věci dějí. Jedním z dynamických faktorů by mohly být změny v oceánských proudech. Například na východním pobřeží USA je pobřežní systém ovládán Golfským proudem, což je teplý vodní proud, a jeho proměnlivost by mohla absolutně změnit teplotu dna vody.

Dalším potenciálním faktorem je vzestupné proudění, neboli vzestup chladnější a hlubší vody směrem vzhůru ve vodním sloupci. Například podél západního pobřeží USA je spousta chladné, na živiny bohaté vody, která pochází z hlubin a může být vynášena podél kontinentálního šelfu. Jakékoliv změny v rychlosti vzestupných proudů lze považovat za změny podpovrchové teploty podél kontinentálního šelfu. 

Zdroje: O osudu Golfského proudu rozhodne klimatická "přetahovaná" | Živá věda (livescience.com) Vlny veder zasahují hluboké dno oceánů s potenciálně katastrofickými následky