Globální změna klimatu přináší vlny veder i extrémní deště. Zásadní vliv má také na stav oceánů. Nejen že podněcuje nárůst hladiny, ale také ovlivňuje systém mořských proudů. Systém Golfského proudu, který dalekosáhle ovlivňuje klima na planetě, zpomalil na nejnižší rychlost za poslední tisíciletí.
Ve dvou nových studiích k tomuto závěru dospěli vědci, podle jejichž měření oceánský proud, který přináší teplou vodu k Evropě, zeslábl vinou globálního oteplování více než se předpokládalo. V odborném magazínu Nature Geoscience odborníci zveřejnili studii založenou na měření teplot a pohybu sedimentů, z níž vyplývá, že takzvaná Atlantická jižní cirkulace (AMOC) výrazně zpomalila.
"Velmi pravděpodobně je to způsobeno emisemi skleníkových plynů, protože pro zpomalení jiné přesvědčivé vysvětlení neexistuje," tvrdí Stefan Rahmstorf, jeden z autorů studie z Institutu pro zkoumání změn klimatu v německé Postupimi. „Přesně toto nám klimatické modely předpovídaly už desítky let.“
Zpomalování Golfského proudu a jeho příčiny
Golfský proud je oceánské proudění, které unáší teplou vodu z tropů podél východního pobřeží severoamerického kontinentu. Za poslední století proud zpomalil o 15 procent a podle Rahmstorfa už tím citelně ovlivňuje vzorce počasí, například v jižní Evropě jsou kvůli tomu častější vlny extrémních veder.
Jedním z důvodů, proč atlantický systém proudění zpomaluje, je tání ledu v Grónsku, kde se do oceánu dostává obrovské množství chladné sladké vody, která ovlivňuje proces zanořování proudu ke dnu.
Čtěte také: Zemědělství a životní prostředí
Britský oceánograf Andrew Meijers, který se na výzkumu nepodílel, má za to, že studie "odhaluje, že před érou změn klimatu způsobených lidskou činností bylo atlantické proudění relativně stabilní a silnější než je nyní".
Jiný výzkum zveřejněný v časopise PLAS tvrdí, že tempo globálního oteplování se zvyšuje, což může Golfský proud zcela zastavit. "Stále se vede široká debata o tom, zda bod zvratu v atlantickém proudění už je na spadnutí," řekl Lohmann.
Možné důsledky kolapsu AMOC
Podle nové studie by se část systému oceánského proudění napojená na Golfský proud mohla zhroutit již v roce 2025. Zastavení životně důležitých oceánských proudů, kterým vědci říkají Atlantická meridionální cirkulace (AMOC), by mělo katastrofální dopady na klima a život v severních částech Evropy.
V nové studii zveřejněné v odborném žurnálu Nature Communications vědci z Institutu Nielse Bohra a katedry matematických věd Kodaňské univerzity předpovídají, že některé části systému oceánských proudů, který v současnosti přenáší chlad a teplo mezi severoatlantickou oblastí a tropy, se zcela zastaví. Dospěli k tomu pomocí pokročilých statistických nástrojů a údajů o teplotě oceánů za posledních 150 let. AMOC se podle této analýzy zhroutí s 95procentní jistotou mezi lety 2025 a 2095.
„Vypnutí AMOC může mít velmi vážné důsledky pro zemské klima, například tím, že změní globální rozložení tepla a srážek. „Náš výsledek podtrhuje důležitost co nejrychlejšího snížení globálních emisí skleníkových plynů,“ dodává vědec.
Čtěte také: Příklady antropogenních vlivů
Vědci analyzovali teploty mořské hladiny v určité oblasti severního Atlantiku od roku 1870 do současnosti. Tyto teploty jsou „otisky prstů“ svědčícími o síle AMOC, která se přímo měří teprve posledních 15 let. „Pomocí nových a zdokonalených statistických nástrojů jsme provedli výpočty, které umožňují spolehlivěji odhadnout, kdy s největší pravděpodobností dojde ke kolapsu této cirkulace, což se nám dříve nepodařilo,“ vysvětluje profesorka Susanne Ditlevsenová.
Atlantická meridionální cirkulace (AMOC)
Atlantická meridionální cirkulace, zkráceně AMOC, je systém oceánských proudů zásadně ovlivňující regionální i globální klima. Podle nejnovější studie je nyní Atlantická meridionální cirkulace nejslabší za poslední tisíciletí. Za zeslábnutím stojí zejména přísun obrovského množství sladké vody z odtávajících ledovců v Grónsku a vědci tvrdí, že se cirkulace blíží ke svému bodu zlomu.
Systém mořských proudů v Atlantském oceánu - Atlantická meridionální cirkulace (AMOC) -, jehož nejvýraznější součástí je Golfský proud, představuje obrovský výměník, který přenáší teplo z tropů směrem k severnímu pólu. V posledních desetiletích však vědci pozorují postupné zpomalování této cirkulace. "Očekáváme, že AMOC se bude v průběhu 21. století dále zpomalovat," uvádí studie publikovaná v prestižním časopise PNAS.
Vliv zpomalení AMOC na teploty a klima
Hlavním důvodem tohoto ochlazujícího efektu je vliv na mořský led. Když se oceánské proudy zpomalí, přenášejí méně teplé vody do arktické oblasti. To pomáhá zachovat větší množství mořského ledu, který díky své bílé barvě odráží sluneční záření zpět do vesmíru. Tento efekt je zvláště výrazný v oblasti jižně od Grónska, kde může být ochlazení až o 5 °C. Je to způsobeno tím, že zde dochází k největšímu poklesu přenosu tepla oceánskými proudy.
Ochlazující efekt se navíc v průběhu roku mění. Největší vliv má během chladných měsíců od prosince do března. V létě je efekt menší, protože tehdy hraje největší roli přímé sluneční záření a jeho odraz od ledových ploch.
Čtěte také: CO₂: Nejen hrozba, ale i benefit
"Zpomalený AMOC a jeho související změny v přenosu tepla oceánem vedou ke zvýšenému pohlcování tepla oceánem a ochlazování povrchu," vysvětlují vědci v publikaci. Oceán v podstatě funguje jako obrovský zásobník tepla, který může teplo buď přijímat, nebo vydávat do atmosféry.
Oceán jako klimatický regulátor
Oceány hrají důležitou roli. Fungují jako obrovský termostat naší planety - dokáží pohltit ohromné množství tepla a postupně ho uvolňovat. Zpomalení oceánských proudů proto může mít dalekosáhlé důsledky.
"Arktické zesílení, tedy neproporcionální oteplování Arktidy ve srovnání s globálním průměrem, má dalekosáhlé účinky na povětrnostní vzorce, ekosystémy a uhlíkový cyklus," zdůrazňují autoří význam svého zjištění. Každý mechanismus, který může toto zesílené oteplování zmírnit, je proto důležitý pro pochopení budoucích klimatických změn.
Když se zpomalí oceánské proudy, změní se nejen přenos tepla, ale i vlhkosti a další charakteristiky atmosféry. Zpomalení AMOC ovlivňuje i tvorbu oblačnosti nad severním Atlantikem.
V oblasti takzvané "severoatlantické díry" - regionu jižně od Grónska - se při zpomalení proudění zvyšuje množství nízké oblačnosti. Ta následně funguje jako další faktor ovlivňující místní teploty. Oblaky totiž mohou buď odrážet sluneční záření zpět do vesmíru (ochlazující efekt), nebo zadržovat teplo vyzařované ze zemského povrchu (oteplující efekt).
Vliv na globální klima a počasí v Evropě
Prostřednictvím atmosférické a oceánské cirkulace se změny přenášejí do nižších zeměpisných šířek. Mohou ovlivnit jet stream (tryskové proudění) - silné větry ve výšce několika kilometrů, které významně ovlivňují počasí v mírném pásmu.
Zpomalení Golfského proudu a celého systému AMOC bude mít pravděpodobně významný vliv na evropské počasí, ale přesný rozsah a charakter těchto změn zůstává předmětem výzkumu. Studie naznačuje, že nejvýraznější ochlazení (až o 5 °C) lze očekávat v oblasti jižně od Grónska. To by mohlo ovlivnit atmosférickou cirkulaci nad severním Atlantikem včetně drah tlakových níží, které přinášejí počasí do Evropy.
Změny v přenosu tepla a vlhkosti by mohly ovlivnit také srážkové vzorce nad evropským kontinentem.
Záhadná oblast v Atlantiku
Vědce už dlouho zneklidňuje záhadná oblast Atlantiku jižně od Grónska, která po celou tu dobu, na rozdíl od okolních vod, odolává postupujícímu oteplování. Teplota mořské vody se tam za poslední století nezvýšila, spíše naopak.
Wei Liu a Kai-Yuan Li jsou přesvědčeni, že nejlepším vysvětlením, které zahrnuje pozorované vlastnosti mořské vody v této části Atlantiku, je zpomalování zmíněné Atlantické meridionální cirkulace. Když tento ohromný výměník, který přepravuje teplou a slanou vodu z tropů na sever Atlantiku zpomalí, znamená to, že se na sever dostává méně tepla. V oblasti jižně od Grónska se pokles množství tepla projevuje v největší míře.
Liu a Li své závěry stavějí na analýze klimatických dat sesbíraných během posledního století, spolu s přímým pozorováním proudění AMOC, které je k dispozici zhruba za posledních 20 let. Badatelé rekonstruovali změny v systému mořské proudění a pak je porovnali s téměř 100 různými klimatickými modely.
Vědci dospěli k jednoznačnému závěru, že pozorované ochlazení na jihu Grónska může vysvětlit jedině oslabení mořského proudění AMOC, které v této oblasti způsobuje ochlazování oceánu. Tento proces může mít dalekosáhlé důsledky.
Kolaps AMOC a jeho potenciální dopady
Kolaps oceánského proudění, který se stal inspirací pro katastrofický film „Den poté“, může nastat už v tomto století. Na tento trend poukazují už dřívější výzkumy. V jejich studii se píše, že AMOC může existovat ve dvou stabilních stavech: silnější, rychlejší, na který se dnes spoléháme, a další, který je mnohem pomalejší a slabší. Předchozí odhady předpovídaly, že proud přejde do svého slabšího režimu někdy v příštím století.
Klimatická změna ale oceánské proudy zpomaluje. Zmíněná „brzda“ je silnější, než ukazovala většina dřívějších klimatických modelů. Přímé údaje o síle AMOC jsou zaznamenávány teprve od roku 2004. Zavedením těchto dat do statistického modelu vědci změřili klesající sílu a odolnost oceánského proudu.
Antarktické proudění navíc funguje jako bariéra, která brání pronikání invazních druhů z jiných kontinentů do Antarktidy. Je, respektive až doposud bylo, tak silné, že ho mořské druhy nedokázaly překonat. Ale s tím, jak se ACC zpomaluje a slábne, roste pravděpodobnost, že se takové druhy dostanou na antarktický kontinent, což může mít vážný dopad na potravní řetězec, který může například změnit dostupnou stravu antarktických tučňáků.
„Výzkumy ukázaly, že tato cirkulace zpomalila na nejnižší tempo za více než tisíc let,“ upozorňuje Stefan Rahmstorf z postupimského Institutu pro výzkum změny klimatu.
Golfský proud zpomaluje, ale dopad na počasí může být paradoxní. „Pokud ale jen zpomaluje - a podle našich odhadů už oslabil o 15 procent -, tak se ochlazení omezí pouze na oceán a nedostane se na pevninu. Ale už teď ovlivňuje pohyb systémů nízkého a vysokého atmosférického tlaku i tryskové proudění,“ říká Rahmstorf.
Nad zmíněnou chladnou oblasti častěji sedí nízký tlak. „To znamená, že tryskové proudění se stáčí kolem jižního okraje této chladné plochy vzhledem k tomu, že nízký tlak se na severní polokouli pohybuje proti směru hodin. A to přivádí do Evropy větry z jihozápadu.
Souvislost vln veder v Evropě lze přímo spojit se změnou mořského proudění, odkazuje se klimatolog na aktuální studie. Mezivládní panel OSN pro změnu klimatu (IPCC) ve svých zprávách upozorňuje, že cirkulace mořských proudů s velkou pravděpodobností bude zpomalovat až do roku 2100.
„Osobně mám velkou důvěru v to, že dochází ke zpomalování proudění. Nejen kvůli té chladné oblasti v oceánu, ale máme také záznamy z mořských sedimentů za posledních asi tisíc let z různých míst Atlantiku. I ty ukazují na zpomalení proudění ve 20. století, které je v kontextu mnoha set let bezprecedentní,“ dodává Rahmstorf.
Měření se provádí permanentně pomocí přístrojů zakotvených v oceánu a v různých hloubkách. „Aby to mělo smysl a věděli jsme, co se děje, je třeba to provádět desítky let. Ale vyplatí se to, protože jde o extrémně důležitou část klimatického systému.“
Circulace funguje v současném režimu od poslední doby ledové, kdy zkolabovala. K náhlým klimatickým skokům mezi současným stavem AMOC a zhrouceným stavem došlo v souvislosti s klimatem doby ledové už pětadvacetkrát. Jedná se o takzvané Dansgaard-Oeschgerovy události, které byly pozorovány v ledových jádrech z grónského ledovce. Při těchto událostech byly klimatické změny extrémní, s deseti- až patnáctistupňovou změnou za deset let, zatímco současná změna klimatu představuje 1,5° oteplení za století.
Pokud by ke kolapsu opravdu došlo, mělo by to velké důsledky. Ne ale na celou Evropu, nýbrž jen na některé její části. „Mělo by to hluboké dopady na Grónsko a Norské moře. Pravděpodobně by došlo k ochlazení v oblasti, která by se jinak nyní oteplovala. Pokud by se AMOC zhroutila - ale neexistují pro to žádné přímé důkazy - byl by to pro tuto oblast vážný problém. Golfský proud dosud přenášel teplo, uhlík a živiny z tropických oblastí směrem k polárnímu kruhu. Pokud se zastaví, dopady ponese nejen evropské pobřeží, ale celý svět.
Jak ovlivňují klima mořské proudy?
Na úvod můžeme říci, že značně a že bez jejich existence nebo s jiným uspořádáním by bylo klima na Zemi zcela odlišné. Vzdušné proudění, jak název říká, přenáší molekuly vzduchu a určuje jeho fyzikální vlastnosti v různých oblastech. Mořské proudění přenáší molekuly vody a též určuje její fyzikální vlastnosti na určitých místech Země. Mořské proudění ovlivňuje vzdušnou cirkulaci a průběh počasí. Rozkolísanost mořských proudů se může velmi významně a negativně projevit na klimatu mnohých oblastí. To dostatečně podtrhuje důležitost uspořádání mořských proudů na Zemi. Některé proudy působí ochlazení klimatu, jiné oteplení. Vzájemně spolu souvisejí a ovlivňují se. Mořský proud obsahuje velké množství vody o různé teplotě vzduchu, které se přesouvá vlivem cirkulace na velké vzdálenosti. Do různých oblastí, do nichž nebo přes které postupují přinášejí vodu o určitých vlastnostech a tím ovlivňují klima těchto oblastí. Tyto proudy zapadají do cirkulace Země jako třetí prvek.
Podstatnou složku cirkulačního systému Země jsou tedy oceánské proudy, o nichž pojednává tento článek a které dále detailněji definujeme. Jde o systém proudů o různých vlastnostech, směrech proudění i mohutnosti. Některé z nich jsou kostrou celého oceánského proudění a obecně cirkulace Země. Jde o hlavní hnací sílu se závažným vlivem na klima. Jejich zeslabení, zesílení nebo změna vlastností znamená významnou změnu klimatu určitých oblastí. O známkách kolapsu nejvýznamnějšího oceánského proudu s vlivem na klima v Evropě píšeme v článku Golfský proud kolabuje. Jeho kolaps by značně ovlivnil klima v četných oblastech.
Úkoly oceánských proudů a jejich vlivy
Co je úkolem oceánských proudů? Vyměňovat teplo a vyrovnávat rozdíly bilance záření v různých částech oceánů. Celkově lze popsat systém oceánských proudů, do kterého se jednotlivé druhy spojují. Vliv na proudy mají různé faktory. Existuje pět základních koloběhů v oblasti subtropických anticyklon. Pro rozlišení došlo k pojmenování jednotlivých oceánských proudů. Jména se stala obecně známými, hlavně co se týče zásadních proudů, o nichž bývá častěji řeč v obecných informacích o klimatu.
Teplé proudy zvlhčují klima přilehlých oblastí a studené proudy zvyšují ariditu těchto oblastí, přinášejí tam tedy suchý vzduch. Intenzita proudů kolísá a to v některých případech i významně. Polohu si proudy zachovávají více méně shodnou. Výjimkou však je Indický oceán, kde se proud subtropického koloběhu vyskytuje jen v létě.
Oceánské proudy patří mezi složky všeobecné cirkulace na Zemi. Jde o důležitý prvek této cirkulace, která se jimi uzavírá. Základem cirkulace je vzdušné proudění v podobě jet streamu, který se odehrává ve vysoké troposféře. Jde o pásy silného větru, které se značně klikatí a ovlivňují počasí v různých oblastech.
Minulé klimatické změny a hlubokomořská cirkulace
Australští vědci na základě geologických záznamů zjistili, že globální oteplování v minulosti zrychlovalo hlubokomořskou cirkulaci. To je jeden z dosud chybějících dílků skládačky pro předpověď toho, jak budoucí změna klimatu může ovlivnit toky tepla a zachycování uhlíku oceány. Pevné schránky uhynulých drobných mořských organismů i další organické zbytky klesají neustále na mořské dno, uhlík se v nich ukládá a vypadá dočasně z příslušného biochemického cyklu. Data z družic, která se dnes obvykle používají pro modelování oceánů, pokrývají pouze posledních několik desetiletí, což nestačí k dostatečnému pochopení dlouhodobého fungování celého systému.
Autoři studie se proto soustředili na hlubokomořské geologické záznamy. „Přerušení sedimentace ukazuje na rychlé hlubokomořské proudy, zatímco souvislá akumulace sedimentů indikuje klidnější podmínky,“ uvedl spoluautor práce Dietmar Müller. Závěr zní, že během posledních 13 milionů let, tedy v období, kdy se Země (celkově) ochlazovala, se zlomy sedimentů postupně stávaly méně častými - tedy že se hlubokomořská cirkulace zpomalovala. Naproti tomu v období předešlého skleníkového klimatu, které bezprostředně předcházelo, kdy byly globální teploty o 3 až 4 °C vyšší než dnes, byla hlubokomořská cirkulace výrazně živější.
Jiná nedávná studie, zaměřená na oceánské dno v okolí Nového Zélandu, zjistila, že produkce mušlí uchovaných ve formě karbonátových sedimentů byla vyšší v dávných obdobích oteplování klimatu, a to navzdory tomu, že oceán se v té době okyseloval.
Jako jedno z vážných rizik klimatických změn se uvádí možné narušení Golfského proudu a z toho vyplývající prudké ochlazení Evropy. Zrychlené proudy znamenají z hlediska dalšího oteplování co přesně? Zřejmě rychlejší transport uhlíku do sedimentu a tedy zápornou zpětnou vazbu (zpomalení oteplování), nebo se tím bude naopak voda více promíchávat a uhlík ukládat méně?
tags: #vlivy #změn #klimatu #na #oceánská #proudění
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]