Circulația meridianală din Atlantic, o componentă CRITICĂ a schimbărilor climatice. Cum ar putea fi afectată România

În următorii ani, slăbirea circulației oceanice meridianale din Atlantic (Atlantic Meridional Overturning Circulation – AMOC) va conduce, în România, la ierni și veri mai calde. Cantitățile de precipitații vor scădea semnificativ vara și vor prezenta o creștere modestă pe termen mai lung, de câteva decenii, simulările realizate cu modele de circulație generală a atmosferei și a oceanului indică faptul că o slăbire pronunțată a AMOC conduce la o răcire extinsă la scara întregii emisfere nordice și la o încălzire restrânsă în Atlanticul de Sud.

Prin activitatea umană, în ultimul secol și jumătate au fost emise în atmosferă cantități mari de gaze cu efect de seră precum Dioxidul de Carbon (CO2).

Astfel, concentrația acestora în atmosferă a atins în ultimii ani niveluri semnificativ mai mari decât oricând în ultimii 800.000 ani.

Una dintre consecințele creșterii concentrației gazelor cu efect de seră o reprezintă încălzirea globală manifestată în ultimul secol, aceasta fiind însoțită de multe alte modificări profunde înregistrate în atmosferă, ocean, biosferă, criosferă, cum sunt schimbarea distribuției de precipitații, intensificarea fenomenelor extreme, topirea unor părți din calotele glaciare.

Încălzirea globală și amenințările tot mai mari

Încălzirea globală și manifestările asociate acesteia contribuie la ceea ce numim schimbare climatică, un proces aflat în desfășurare. Amplitudinile tot mai mari ale fluctuațiilor asociate acesteia reprezintă amenințări tot mai mari.

• În principiu, aceste modificări destabilizatoare pentru societate ar putea fi inversate prin eliminarea unor cantități importante de gaze cu efect de seră din atmosferă.
• Însă, poate în contradicție cu ce ne-am aștepta, o astfel de reducere nu implică o revenire totală la condițiile climatice care au precedat încălzirea globală.
• Motivul pentru această ireversibilitate a unor modificări este legată de punctele critice, acestea fiind atribute ale componentelor climatice critice. Una dintre cele mai importante componente critice este AMOC – Circulația meridianală din Atlantic.

Ce sunt punctele critice climatice și de ce trebuie să fim atenți la AMOC?

Punctele critice sunt valori de prag asociate unor sisteme, prin a căror depășire se pot declanșa transformări semnificative care se autoperpetuează, cu impact la scară cvasi-globală, notează Mihai Dima pentru Infoclima.

Astfel de procese pot fi rapide și ireversibile. Această ultimă proprietate reflectă faptul că transformarea declanșată prin depășirea unui punct critic nu poate fi inversată.

• Autoperpetuarea poate fi generată de un lanț cauzal închis (feedback pozitiv), prin care este amplificată modificarea inițială, care a condus la depășirea valorii de prag.
• Depășirile de puncte critice pot avea consecințe severe de natură climatică, ecologică, socială, economică. Părțile din sistemul climatic al Pământului care prezintă astfel de puncte de prag, sunt denumite componente critice.
• Printre acestea se numără Pădurea Amazoniană, calotele glaciare din Groenlanda și Antarctica și AMOC.

Circulația meridianală din Atlantic – AMOC este o circulație oceanică care, în mod simplificat poate fi descrisă ca având forma unei elipse extinse în plan vertical-meridianal în Atlantic, determinată în primul rând de densitatea apelor de suprafață din nordul acestui bazin (Fig. 4, cadranul din dreapta, celulă colorată în galben și roșu). Densitatea depinde de temperatură și salinitate.

Importanța deosebită a acestei circulații oceanice, atât din punct de vedere socio-economic, cât și științific, rezultă din cel puțin patru considerente

1. AMOC a jucat un rol central în schimbările climatice bruște din trecut. Analize ale datelor care reflectă variații climatice din trecutul apropiat și îndepărtat indică faptul că AMOC a jucat un rol central în schimbările climatice din trecut. Cele mai spectaculoase schimbări climatice bruște din ultimii 120.000 ani, cunoscute ca evenimente Dansgaard-Oeschger, au constat încălziri de până la 10 ℃ manifestate în doar câteva decenii, pe parcursul ultimei perioade glaciare (Fig. 5) Acestea sunt proeminente în reconstrucția temperaturii deasupra Groenlandei (creșterile cvasi-verticale ale curbei albastre din Fig. 5, marcate cu numere întregi). Mai multe studii indică faptul că AMOC a jucat un rol central în manifestarea evenimentelor Dansgaard-Oeschger.

2. AMOC poate suferi tranziții ireversibile rapide între starea activă și cea oprită. Studii teoretice și simulări realizate cu modele indică faptul că AMOC are două stări stabile (una în care circulația este activă și alta în care este oprită), între care poate suferi tranziții bruște, în mod analog cu comportamentul bilei din Fig. 2. În prezent AMOC este în starea activă, însă dacă densitatea apelor de suprafață din Atlanticul de Nord scade sub o valoare de prag, circulația meridianală din Atlantic va intra într-un proces ireversibil înspre starea în care este oprită (Fig. 6). Astfel de tranziții s-au manifestat în mod recurent în trecut.

3. Variațiile AMOC au un impact cvasi-global semnificativ. AMOC transportă spre nord o cantitate de căldură de 50 de ori mai mare decât energia folosită de societatea umană, în aceeași unitate de timp. Prin căldura transferată, fluctuațiile intensității AMOC modifică temperatura apei de la suprafața oceanului. Prin intermediul influenței asupra atmosferei, aceste variații de temperatură influențează condițiile climatice la scară globală, în mod eterogen, însă semnificativ. De exemplu, simulările realizate cu modele de circulație generală a atmosferei și a oceanului indică faptul că o slăbire pronunțată a AMOC conduce la o răcire extinsă la scara întregii emisfere nordice și la o încălzire restrânsă în Atlanticul de Sud (Fig. 7, cadranul din dreapta). Impactul aceleiași slăbiri asupra câmpului global de precipitații este proeminent în zona tropicală, incluzând anomalii negative (pozitive) localizate la nord (sud) de ecuator (Fig. 7, cadranul din stânga). Anomalii negative semnificative sunt anticipate în sectorul Atlantico-European.

O reducere a Productivității Primare Nete

Temperaturile pe timpul verilor din România sunt pozitiv corelate cu Oscilația Multidecenală din Atlantic (Atlantic Multidecadal Oscillation-AMO), un mod de variabilitate al circulației meridianale din Atlantic. Simulările realizate cu modele climatice indică de asemenea că o slăbirea pronunțată a acestei circulații oceanice conduce la o reducere a Productivității Primare Nete (cantitatea de Dioxid de Carbon transformată de ecosisteme în materie organică prin fotosinteză, excluzând cantitatea din acest gaz eliberată de acestea) pe teritoriul României, în toate anotimpurile.

O scădere a productivității primare nete este asociată cu o scădere a biodiversității, a producției agricole și a celei de material lemnos. De asemenea, o astfel de reducere poate afecta negativ industria piscicolă. Astfel, slăbirea circulației meridianale din Atlantic poate afecta securitatea alimentară.

4. AMOC este vulnerabilă în fața încălzirii globale. Încălzirea globală generează topirea parțială a gheții marine din zona Arctică și a calotei glaciare din Groenlanda. Apa proaspătă rezultată ajunge în Atlanticul de Nord unde scade densitatea apelor de suprafață, ceea ce este de așteptat să conducă la slăbirea intensității AMOC.

• Datele de observație indică faptul că încălzirea globală a contribuit la slăbirea circulație meridianale din Atlantic încă de la sfârșitul secolului 19 .
• Faptul că încălzirea globală poate slăbi AMOC, lasă deschisă posibilitatea ca scăderea intensității acestei circulații oceanice să devină suficient de pronunțată încât aceasta să depășească un punct critic, peste care AMOC intră într-un proces ireversibil de oprire.
• Un astfel de colaps al AMOC ar reprezenta o provocare fără precedent pentru societatea umană și ar avea un impact devastator asupra acesteia și asupra multor ecosisteme marine și terestre.
• O întrebare fundamentală legată de schimbarea climatică, de mare actualitate, este cât de departe este starea actuală a AMOC de punctul critic?

Impactul cvasi-global al AMOC se extinde și asupra altor componente critice, cum sunt pădurea Amazoniană, calota glaciară din Groenlanda și partea de vest a calotei din Antarctica. Astfel, o eventuală depășire a punctului de prag al circulației meridianale din Atlantic poate “împinge” și alte componente critice peste punctele lor de prag, cu impact global catastrofal. O astfel de cascadă de depășiri de puncte critice reprezintă probabil cel mai dezastruos scenariu privind evoluția schimbării climatice.

Dinamica neliniară, impactul cvasi-global al AMOC și influență acesteia asupra altor componente critice fac din circulația meridianală oceanică din Atlantic o componentă centrală a sistemului climatic, de importanță științifică și socio-economică deosebită. (articolul integral pe INFOCLIMA)

Citește și:

Soarele ia locul cărbunelui. Energia solară propulsează lumea spre o ERĂ electrică curată

Impactul schimbărilor climatice asupra AGRICULTURII din România

Viitorul încălzirii urbane în România și necesitatea unei transformări STRATEGICE

Iarna 2024-2025. Anomalii, recorduri și semnale de ALARMĂ: „În România, o iarnă cu două fețe”

Revoluția energiei SOLARE. Trenduri și previziuni pentru 2025: „Acest an poate fi unul determinant”