Steve Rintoul, Tekijä toimitti
Etelämanner luo alustan maailman suurimmalle vesiputoukselle. Toiminta tapahtuu valtameren pinnan alla. Täällä biljoonia tonneja kylmää, tiheää, happirikasta vettä valuu mannerjalustalta ja uppoaa suuriin syvyyksiin. Tämä Etelämantereen "pohjavesi" leviää sitten pohjoiseen merenpohjaa pitkin syvissä merivirroissa ennen kuin se nousee hitaasti tuhansien kilometrien päähän.
Tällä tavalla Etelämanner ohjaa maailmanlaajuista valtamerivirtausten verkostoa, jota kutsutaan "kääntyväksi kiertoliikkeeksi", joka jakaa uudelleen lämpöä, hiiltä ja ravinteita ympäri maapalloa. Kaatuminen on ratkaisevan tärkeää maapallon ilmaston pitämiseksi vakaana. Se on myös pääasiallinen tapa, jolla happi pääsee syvään valtamereen.
Mutta on merkkejä tämän leviämisen hidastumisesta ja se tapahtuu vuosikymmeniä ennakoitua aikaisemmin. Tämä hidastuminen saattaa katkaista yhteyden Etelämantereen rannikoiden ja syvän valtameren välillä, millä on syvällisiä seurauksia maapallon ilmastoon, merenpintaan ja meren elämään.
Meidän uutta tutkimusta, julkaistu tänään Nature Climate Change -lehdessä, käyttää todellisia havaintoja selvittääkseen, kuinka ja miksi Etelämannerta ympäröivä syvä valtameri on muuttunut viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana. Mittauksemme osoittavat, että kaatuva kiertokulku on hidastunut lähes kolmanneksella (30 %) ja syvänmeren happitasot ovat laskemassa. Tämä tapahtuu jopa aikaisemmin kuin ilmastomalleja ennusti.
Havaitsimme Etelämantereen jään sulamisen häiritsevän Etelämantereen pohjaveden muodostumista. Sulamisvesi tekee Etelämantereen pintavedestä tuoreempia, vähemmän tiheitä ja siksi vähemmän todennäköistä uppoamista. Tämä jarruttaa kaatumiskiertoa.
Nyt se on vesiputous: tiheää vettä, joka virtaa mannerjalustalta Rossinmeren syvään valtamereen. Australian Ocean-Sea Ice Modeling -konsortio (COSIMA) ja kansallinen laskennallinen infrastruktuuri.
Miksi tämä asia?
Kun pohjaveden virtaus hidastuu, syvän valtameren hapen tarjonta heikkenee. Kutistuva happirikas pohjavesikerros korvataan sitten lämpimämmillä vesillä, joissa on vähemmän happea, mikä vähentää happipitoisuutta entisestään.
Valtameren eläimet, suuret ja pienet, reagoivat pieniinkin hapen muutoksiin. Syvänmeren eläimet ovat sopeutuneet alhaisiin happiolosuhteisiin, mutta niiden on silti hengitettävä. Hapen menetys voi saada heidät etsimään turvaa muilta alueilta tai mukauttamaan käyttäytymistään. Mallit viittaavat siihen, että olemme lukittu sisään näiden eläinten käytettävissä olevan "elinvoimaisen" ympäristön supistumiseen, jonka odotetaan vähenevän jopa 25 %.
Kaatumisen hidastuminen voi myös hidastua tehostaa ilmaston lämpeneminen. Kaatuva kierto kuljettaa hiilidioksidia ja lämpöä syvään valtamereen, jossa se varastoidaan ja piilotetaan ilmakehältä. Kun valtamerten varastointikapasiteetti pienenee, ilmakehään jää enemmän hiilidioksidia ja lämpöä. Tämä palaute kiihdyttää ilmaston lämpenemistä.
Myös merenpohjaan pääsevän Etelämantereen pohjaveden määrän väheneminen lisääntyy merenpinta koska sen korvaava lämpimämpi vesi vie enemmän tilaa (lämpölaajeneminen).
Hyllyvesien raikastaminen vähentää tiheän veden virtausta ja hidastaa kaatuvan kierron syvimpiä osia samalla, kun se vähentää syvää hapetusta. Kathy Gunn, Tekijä toimitti
Merkkejä huolestuttavasta muutoksesta
Pohjaveden havaintojen tekeminen on haastavaa. Eteläinen valtameri on syrjäinen, ja siellä on planeetan voimakkaimmat tuulet ja suurimmat aallot. Pääsyä rajoittaa myös merijää talvella, jolloin pohjavettä muodostuu.
Tämä tarkoittaa, että syvän eteläisen valtameren havainnot ovat harvassa. Siitä huolimatta laivamatkoilta otetut toistuvat täyden syvyysmittaukset ovat antaneet välähdyksiä syvällä valtameressä meneillään oleviin muutoksiin. Alin vesikerros on lämpenee, vähemmän tiheä ja ohuempi.
Satelliittitiedot osoittavat, että Etelämantereen jäätikkö on kutistuu. Valtamerimittaukset, jotka on otettu alavirtaan nopean sulamisalueen alueilla, osoittavat, että sulamisvesi on vähentämällä suolapitoisuutta rannikkovesien tiheys (ja tiheys).
Etelämantereen jäämassan häviäminen viime vuosikymmeninä satelliittitietojen perusteella, mikä osoittaa, että vuosina 2002–2020 Etelämanner vuodatti keskimäärin noin 150 miljardia tonnia jäätä vuodessa, mikä lisäsi valtamereen sulamisvettä ja nosti merenpintaa (Lähde: NASA ).
Nämä merkit viittaavat huolestuttavaan muutokseen, mutta suoria havaintoja syvästä kaatuvasta kierrosta ei vielä ole.
Mitä teimme?
Yhdistimme erityyppisiä havaintoja uudella tavalla hyödyntäen niiden kutakin vahvuutta.
Laivojen keräämät täyden syvyysmittaukset antavat tilannekuvia valtamerten tiheydestä, mutta ne toistetaan yleensä noin kerran vuosikymmenessä. Ankkuroidut instrumentit puolestaan tarjoavat jatkuvat tiheyden ja nopeuden mittaukset, mutta vain rajoitetun ajan tietyssä paikassa.
Kehitimme uuden lähestymistavan, joka yhdistää alustiedot, kiinnitystiedot ja korkearesoluutioisen numeerisen simulaation laskeaksemme Etelämantereen pohjaveden virtauksen voimakkuuden ja kuinka paljon happea se kuljettaa syvään valtamereen.
Tutkimuksemme keskittyi syvään altaaseen Australian eteläpuolella, joka saa pohjavettä useista lähteistä. Nämä lähteet sijaitsevat alavirtaan suurten sulamisvesien syöttöjen jälkeen, joten tämä alue tarjoaa todennäköisesti varhaisen varoituksen ilmaston aiheuttamista syvien valtamerten muutoksista.
Havainnot ovat silmiinpistäviä. Kolmen vuosikymmenen aikana, vuosina 1992–2017, tämän alueen kaatuva kiertokulku hidastui lähes kolmanneksella (30 %), mikä aiheutti vähemmän hapen pääsyn syvälle. Tämä hidastuminen johtui tuoksumisesta lähellä Etelämannerta.
Havaitsimme, että tämä raikastaminen vähentää muodostuneen Etelämantereen pohjaveden tiheyttä ja määrää sekä sen virtausnopeutta.
Havaittu hidastuminen olisi ollut vieläkin suurempi, ellei lyhytaikainen ilmastotapahtuma, joka ajoi a pohjaveden muodostumisen osittainen ja tilapäinen palautuminen. Lisääntyneen suolapitoisuuden aiheuttama elpyminen kuvaa edelleen pohjaveden muodostumisen herkkyyttä suolapitoisuuden muutoksille Etelämantereen mannerjalustalla.
Huolestuttavaa on, että nämä havainnot osoittavat sen muuttuvan ennustetaan tapahtuvan vuoteen 2050 mennessä ovat jo käynnissä.
Syvä valtameren lämpeneminen Etelämantereen kaatumisen hidastumisesta johtuen, Luotto: Matthew England ja Qian Li.
Mitä seuraavaksi?
Etelämantereen jäähäviön odotetaan jatkuvan, jopa kiihtyvän, kun maailma lämpenee. Me olemme melkein varmasti ylittää 1.5? ilmaston lämpenemisen kynnys vuoteen 2027 mennessä.
Lisääntynyt jäähävikki merkitsee lisää raikastamista, joten voimme ennakoida kierron hidastuvan ja syvien happihäviöiden jatkuvan.
Hidastumisen seuraukset eivät rajoitu Etelämannereen. Kääntyvä kiertokulku ulottuu koko maailman valtamerelle ja vaikuttaa ilmastonmuutoksen ja merenpinnan nousun tahtiin. Se on myös häiritsevää ja haitallista meren eliölle.
Tutkimuksemme tarjoaa jälleen yhden syyn työskennellä kovemmin – ja nopeammin – kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi.
Tietoja kirjoittajista
Kathy Gunn,, CSIRO; Matthew England, Scientia-professori ja ARC Australian Center for Excellence in Antarktic Science (ACEAS) apulaisjohtaja, UNSW Sydneyja Steve Rintoul, CSIRO-stipendiaatti, CSIRO
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Valitsemamme tulevaisuus: selviytyminen ilmastokriisistä
kirjoittaneet Christiana Figueres ja Tom Rivett-Carnac
Kirjoittajat, jotka näyttelivät avainrooleja Pariisin ilmastonmuutosta koskevassa sopimuksessa, tarjoavat oivalluksia ja strategioita ilmastokriisin ratkaisemiseksi, mukaan lukien yksilölliset ja kollektiiviset toimet.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Asumaton maa: elämä lämpenemisen jälkeen
kirjoittanut David Wallace-Wells
Tämä kirja tutkii hallitsemattoman ilmastonmuutoksen mahdollisia seurauksia, mukaan lukien massasukupuutto, ruoan ja veden niukkuus sekä poliittinen epävakaus.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Tulevaisuuden ministeriö: romaani
Kirjailija: Kim Stanley Robinson
Tämä romaani kuvittelee lähitulevaisuuden maailman kamppailevan ilmastonmuutoksen vaikutusten kanssa ja tarjoaa näkemyksen siitä, kuinka yhteiskunta voisi muuttua vastaamaan kriisiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Valkoisen taivaan alla: Tulevaisuuden luonto
esittäjä (t): Elizabeth Kolbert
Kirjoittaja tutkii ihmisen vaikutusta luontoon, mukaan lukien ilmastonmuutos, ja teknisten ratkaisujen mahdollisuuksia vastata ympäristöhaasteisiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi
toimittanut Paul Hawken
Tämä kirja esittelee kattavan suunnitelman ilmastonmuutoksen torjumiseksi, mukaan lukien ratkaisut useilta aloilta, kuten energiasta, maataloudesta ja liikenteestä.
