|
Kuvien vuodet 1750-1850 eivät tarkoita kalenterivuosien vuosilukuja vaan tietokonesimulaation vuosia simulaation aloituksesta. Kyseisinä vuosina 1750-1850 simulaatiossa tapahtuu AMOC-järjestelmän romahtaminen. Kuvassa A on esitetty kahden metrin korkeudelta mitatun lämpötilan muutostrendi vuosisadassa, kun AMOC-järjestelmä romahtaa. Pienillä ympyröillä merkityillä alueilla tulos ei ole tilastollisesti merkitsevä [P > 0.05, kaksisuuntainen t-testi]. Kuvassa B on esitetty kahden metrin korkeudelta mitattu helmikuun lämpötilan muutostrendi vuosisadassa, kun AMOC-järjestelmä romahtaa. Punaisilla pisteillä on merkitty C- ja D-kohdissa mainitut kaupungit. Kuvassa C on näkyy värikkäillä käyrillä viidestä kaupungista lämpötilan kehitys (asteikko vasemmalla) verrattuna simulaatiovuoteen 1600. Lisäksi harmaalla käyrällä on esitetty AMOC-järjestelmän voimakkuus (asteikko oikealla). Vaaka-akselin lukuarvot osoittavat tietokonesimulaation vuosia simulaation aloituksesta, eivät kalenterivuosien vuosilukuja. Keltaisella pohjavärillä merkittyjen simulaatiovuosien aikana tapahtuu AMOC-järjestelmän romahdus, jonka ajalta tutkimuksessa on laskettu lämpötilan muutostrendi. Kuvassa D on esitetty viidestä kaupungista kuukausikohtaisten lämpötilojen muutostrendi asteina vuosisataa kohti, kun AMOC-järjestelmä romahtaa. Credit: René M. van Westen, Michael Kliphuis and Henk A. Dijkstra. Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course. Science Advances 9 Feb 2024. License: CC BY 4.0 DEED. |
Atlantin valtameren alueella kiertävästä merivirtajärjestelmästä käytetään nimitystä AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation). Siihen kuuluu esimerkiksi Meksikonlahdelta alkava lämmin Golfvirta (saks. Golf = lahti), jonka pohjoiseen kohti Norjan rannikkoa haarautuvasta osasta käytetään nimitystä Pohjois-Atlantin virta. Tuulten mukana näiden lämpimien merivirtojen lämpöä siirtyy myös maa-alueille.
Pintavirtausten lisäksi merissä on lähellä pohjaa kulkevia virtauksia ja pinta- sekä pohjavirtauksia yhdistäviä pystyvirtauksia, jotka johtuvat meriveden lämpö- ja suolaisuuseroista. Näin muodostuu termohaliinikierto (termo = lämpötila, haliini = suolaisuus), joka on osa AMOC-järjestelmää.
Vesi on tiheimmillään ja siis raskainta neljässä celsiusasteessa. Kun lämmin pintavesi jäähtyy, se siis muuttuu raskaammaksi. Veden tiheys lisääntyy myös silloin, kun sen suolaisuus kasvaa. Napa-alueilla näin tapahtuu, kun vesi jäätyy. Merivedestä nimittäin jäätyy vain suolaton osa, jolloin jäljelle jäävän nestemäisen veden suolaisuus ja tiheys kasvavat. Näin esimerkiksi Pohjois-Atlantilla Grönlannin itäpuolella merivettä painuu alaspäin, jolloin käynnistyy pintavettä kylmempi syvänmeren virtaus.
Ilmastonmuutoksen seurauksena veden jäähtyminen ja jäätyminen hidastuvat. Kaikkein suurin vaikutus on kuitenkin sillä, että Grönlannin mantereelta tulevat makeat sulamisvedet vähentävät meriveden suolapitoisuutta. Nämä tekijät yhdessä voivat aiheuttaa AMOC-järjestelmän hidastumisen tai ääritapauksessa jopa pysähtymisen, mikä heikentää myös Golfvirtaa ja lämmön siirtymistä esimerkiksi Skandinavian alueelle. Ilman lämpötila laskisi ja jään muodostuminen lisääntyisi. Jäätiköt puolestaan toimisivat tehokkaina auringonsäteilyn heijastajina aivan kuin suuret peilit, mikä viilentäisi ilmastoa entisestään.
AMOC-järjestelmän hidastuminen voi olla yksi ilmastosysteemin keikahduspisteistä eli sellaisista tapahtumista, joiden seurauksena hitaalta näyttävä muutos alkaakin edetä nopeammin ja systeemi romahtaa. Tätä voi verrata humalaisen ihmisen hoiperteluun. Liikkeet näyttävät hyvin epävarmoilta ja kaatuminen on monesti lähellä, mutta vasta tietyn pisteen ylittymisen jälkeen tapahtuu lopullinen maahan mätkähtäminen. Ilmastosysteemin useiden keikahduspisteiden arvioidaan olevan lähellä jo silloin, kun maapallo lämpenee 1,5-2 astetta esiteolliseen aikaan verrattuna. Viime syksynä julkaistun tutkimuksen mukaan 50 prosentin todennäköisyys AMOC-järjestelmän hidastumiselle saavutetaan vuosien 2060 ja 2080 välillä.
Eilen Science Advances -tiedelehdessä julkaistiin uusi tutkimus AMOC-järjestelmän pysähtymisen seurauksista. Tietokonesimulaation mukaan pysähtyminen vaikuttaisi maailmanlaajuisesti sekä lämpötiloihin että sademääriin. Esimerkiksi Amazonin sademetsäalueella sadekaudet muuttuisivat. Eteläisellä pallonpuoliskolla lämpötila kohoaisi ja pohjoisella pallonpuoliskolla laskisi. Erityisen selvästi ja nopeasti muutokset näkyisivät Euroopassa. Monien kaupunkien keskilämpötila laskisi 5-15 astetta. Yksittäisten kuukausien kohdalla kylmeneminen olisi vieläkin rajumpaa. Esimerkiksi Norjan Bergenissä helmikuun lämpötila voisi laskea keskimäärin 3,5 astetta vuosikymmenessä eli 35 astetta sadassa vuodessa, mitä kuitenkin lieventäisi jonkin verran samanaikaisesti tapahtuva globaali lämpeneminen.
Nykyinen ilmaston lämpeneminen keskimäärin 0,2 asteella vuosikymmenessä voisikin siis johtaa AMOC-järjestelmän keikahduspisteen ylittymisen jälkeen Euroopassa äärimmillään kolmen asteen kylmenemiseen vuosikymmenessä. Keikahduspisteen ylittyminen saattaa olla lähellä seuraavien vuosikymmenten aikajänteellä, mutta sitä ei pystytä kovin luotettavasti arvioimaan. Kun kasvihuonekaasujen päästöjä vähennetään merkittävästi, pystytään oleellisesti estämään myös AMOC-järjestelmän pysähtymistä.
AMOC-järjestelmässä on tapahtunut merkittäviä muutoksia myös aiempien, luonnollisten ilmastonmuutosten yhteydessä. Ajatus Golfvirran mahdollisesta heikkenemisestä ja AMOC-järjestelmän pysähtymisestä myös nykyisen ilmastonmuutoksen seurauksena ei ole uusi, vaan siitä on puhuttu esimerkiksi lukioissa jo 1980-luvulla. Silloin sitä kuitenkin pidettiin lähinnä teoreettisena ääriesimerkkinä. On mielenkiintoista nähdä, millaista keskustelua tämä alankomaalaisten tutkijoiden uusi simulaatio herättää.
Lähde
René M. van Westen, Michael Kliphuis and Henk A. Dijkstra: Physics-based early warning signal shows that AMOC is on tipping course. Science Advances 9 Feb 2024. Vol 10, Issue 6. DOI: 10.1126/sciadv.adk1189.
Lue myös nämä
Maapallon meret ovat nyt lämpimämpiä kuin koskaan aiemmin mittaushistoriassa ja tammikuu oli globaalisti kahdeksas perättäinen ennätyslämmin kuukausi
Onko Golfvirta heikentynyt ja mitä tästä seuraa?