 |
| 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
Lue myös nämä
2 kommenttia:
Vasta eilisiltana MTV:n uutiset kertoi tästä selostamastani hollantilaisesta tutkimuksesta. Toisaalta juuri eilen tutkimus on saanut kovaa kritiikkiä ruotsalaisilta ilmastotutkijoilta. Kritiikki perustuu lähinnä siihen, että kyseessä on tietokonesimulaatio, ja myös siihen, että AMOC-järjestelmän ja Golfvirran muutoksista on olemassa todellista mittaustietoa kovin lyhyeltä ajalta
Hämmennystä aiheuttaa esimerkiksi se, että tutkimusta on siteerattu tiedotusvälineissä kovin eri tavoin. Asiaa selventää erinomaisesti RealClimaten artikkeli. Alkuperäisessä tutkimuksessa tehtiin tietokoneella 4400 vuoden simulaatio, jossa AMOC-järjestelmän romahtaminen näkyy vuosina 1750-1850. Tuo vuosi 1750 tarkoittaa siis 1750 vuotta simulaation aloituksesta, ei vuosilukua 1750 eikä 1750 vuotta nykyhetkestä eteenpäin. Tutkimuksen tietokonesimulaatio ei ole varsinainen tulevaisuuden skenaario, vaan simulaation avulla etsittiin AMOC-järjestelmän romahtamisen varhaisia merkkejä ja mahdollisia vaikutuksia. Tällaisia simulaation osoittamia varhaisia romahtamisen merkkejä pystyttiin sitten löytämään myös todellisista havainnoista, joten varoitukset AMOC-järjestelmän hidastumisesta perustuvat havaintoihin, eivät tehtyyn simulaatioon. Tämän hollantilaistutkimuksen antamilla tiedoilla ei kuitenkaan pystytä sanomaan, kuinka kaukana AMOC-järjestelmän keikahduspisteen ylittyminen on. Kyseessä on silti merkittävä havainto, koska se osoittaa melko pienenkin lämpenemisen voivan ehkä johtaa AMOC-järjestelmän romahtamiseen.
Toisaalta yhä enemmän lisääntyvät hiilidioksidipäästöt saattaisivat johtaa jopa AMOC-järjestelmän voimistumiseen, jolloin merijää alkaisi sulaa yhä pohjoisempana. Tämä puolestaan voimistaisi ilmastonmuutosta entisestään.
Kaiken kaikkiaan AMOC-järjestelmä lienee ollut melko vakaa yli 8000 vuoden ajan, joten sen muutokset eivät loppujen lopuksi tapahdu kovin herkästi. Esimerkiksi viimeisimmässä IPCC:n raportissa AMOC-järjestelmän keikahduspisteen ylittymisen todennäköisyydeksi arvioidaan alle 10 prosenttia. Toisinaan AMOC-järjestelmässä kuitenkin tapahtuu muutoksia. Suomalaisiakin tieteilijöitä on ollut mukana tutkimuksessa, jossa on tarkasteltu AMOC-järjestelmän muutoksia noin 127 000 vuotta sitten.
Tänään Ville Lähde on analysoinut tämän hollantilaistutkimuksen merkitystä erinomaisen hyvin kirjoituksessaan ”Keikahtavatko Atlantin merivirrat uuteen tilaan?”. Lähde tähdentää sitä, että ilmaston lämpeneminen kumoaisi osittain AMOC-järjestelmän romahtamisen vaikutuksia, joten siksi keskilämpötila ei laskisi 10-30 asteella, vaikka pelkkä AMOC-järjestelmän romahtaminen ilman samaan aikaan tapahtuvaa lämpenemistä voisikin laskennallisesti johtaa tuollaiseen kylmenemiseen.
Suoria siteerauksia Lähteen tekstistä: ”Analyyseissä tuoreesta tutkimuksesta on nostettu esiin muutama olennainen viesti. Ensinnäkin se varmistaa entisestään, että AMOC:in keikahduspiste suolaisuuden muutosten vuoksi on mahdollinen. - - Tarkoituksena ei ole esittää uskottavaa kehityskulkua vaan löytää malliajon avulla keikahduspisteestä varoittavia signaaleja, joita voitaisiin sitten etsiä havaintoaineistosta. AMOC:in heikkenemisestä onkin jo löydetty varoitusmerkkejä kuten Pohjois-Atlantin meriveden ’kylmä möykky’ ja yllättävä lämpeneminen Pohjois-Amerikan itärannikolla. Tutkijoiden mukaan varoitussignaaleja on nähtävissä havaintoaineistossa, eli keikahduspisteen polulla ollaan jo. - - Lehtihaastatteluissa uusimman tutkimuksen tekijät ovat kuitenkin todenneet, että heidän nähdäkseen nykyiset ilmastomallit aliarvioivat ilmiön todennäköisyyttä merkittävästi. IPCC:n arviointiraporteissa AMOC:in keikahduspistettä pidetään tällä vuosisadalla epätodennäköisenä, mutta heidän mukaansa tämä käsitys on vanhentunut. Lisäksi uusi tutkimus osoittaa, että merivirtojen muutokset sekä niiden vaikutukset sääoloihin ja paikallisiin lämpötiloihin etenisivät huomattavasti aiemmin oletettua nopeammin. - - Suomalaisessa keskustelussa tämä asia pelkistyy liian helposti vain kysymykseen siitä, kuinka lämmintä tai kylmää meillä päin lopulta tulisi olemaan. Kuten sanottua, tästä uusi tutkimus ei vielä kerro. Paljon tärkeämpää kuitenkin on, että AMOC:in pysähtyminen olisi globaalin tason mullistus ja vaikuttaisi monituisin tavoin ympäri planeetan. Riippumatta täkäläisistä seurauksista tämä uhka on yksi lukuisista perusteista sille, että ilmastonmuutos ei saisi edetä yli katastrofaalisten rajojen.”
Kannattaa ehdottomasti lukea em. linkistä Lähteen alkuperäinen teksti, jossa on myös paljon hyviä lisätietolinkkejä.
Lähetä kommentti