Баренцево море, похоже, перешло переломный момент

1. Десятилетия данных
2. Тройная угроза
3. Кончик льда

Многие из известных нам угроз, связанных с изменением климата, медленно развиваются. Постепенно растущие моря, устойчивый рост экстремальных погодных явлений и многое другое означают, что перемены будут постепенно приходить на большую часть земного шара. Но мы также признаем, что могут быть переломные моменты, когда определенные аспекты нашей климатической системы внезапно переходят на новое поведение.

Проблема с переломными моментами заключается в том, что их часто проще всего определить ретроспективно. У нас есть некоторые признаки того, что наш климат испытывал их в прошлом, но восстановление скорости опрокидывания системы или сил, которые привели к изменениям, может быть затруднено. Теперь группа норвежских ученых полагает, что наблюдалось, как климат достиг переломного момента: потеря арктического морского льда перевернула Баренцево море из буфера между Атлантическим и Арктическим океанами к чему-то ближе к рукаву Атлантики. ,

Десятилетия данных

Норвежская работа не зависит от каких-либо новых прорывов в технологии. Вместо этого он основан на долгосрочном сборе данных. Баренцево море контролировалось по таким параметрам, как температура, ледяной покров и соленость, в некоторых случаях на протяжении более 50 лет. Это обеспечивает хорошую основу для получения долгосрочных изменений. И, в частности, в случае Баренцева моря, это означало, что мы наблюдали, как произошли серьезные изменения.

Баренцево море находится к северу от Норвегии и России, ограничено арктическими островами, такими как Шпицберген и Земля Франца-Иосифа. На западе находится Северная Атлантика, а Северный Ледовитый океан - на север. И данные до 2000 года показывают, что Баренц действовал как буфер между двумя океанами.

На севере в Северном Ледовитом океане преобладают морские льды, которые зимой распространяются в Баренцевом регионе. Лед действует как барьер для теплообмена с атмосферой и блокирует попадание солнечного света в океанскую воду, помогая сохранять арктическую холодность летом. По мере таяния Баренц также создает слой пресной воды, который плохо смешивается с соленой водой под ним, и он достаточно легкий, чтобы оставаться на поверхности. Вода в Атлантике теплее, но соленее и лучше перемешивается по всей ее глубине.

Между ними в Баренцевом регионе два влияния создают слой промежуточной воды. Поверхность Арктики и морской лед помогают Баренцу быть свежим и прохладным. И хотя Баренц согревается снизу густой соленой атлантической водой, этого недостаточно, чтобы два слоя тщательно перемешались. Это помогает сохранять поверхностную воду Баренцева моря холодной и свежей, способствуя ее замерзанию зимой.

Исследователи, стоящие за новой работой, говорят, что эта многослойная структура была «удивительно стабильной» с 1970 года до 2011 года. Но изменения начали приходить в область, даже когда слои сохранялись. Атмосфера над Арктикой прогревается быстрее, чем в любом другом регионе планеты. Частично из-за этого количество льда, покрывающего Северный Ледовитый океан, начало резко уменьшаться. Он достиг того, что было тогда рекордно низким в 2007 и 2008 годах. В результате Баренцево море было относительно свободным ото льда в арктическом лете, уменьшая количество пресной воды, присутствующей в поверхностном слое.

Дрейф морского льда в Баренцево море упал настолько, что средний показатель за 2010-2015 годы был на 40 процентов ниже среднего за 1979-2009 годы. Исследователи проверили осадки на некоторых островах на границе Баренцева моря и подтвердили, что потеря пресной воды на поверхности была вызвана потерей льда, а не изменением погодных условий.

(Для контекста, Баренцево море практически без льда на данный момент, хотя сезон таяния обычно длится до сентября.)

Тройная угроза

Потеря льда также означает, что поверхностные воды в этой области обмениваются теплом с атмосферой и поглощают больше солнечного света в течение долгих арктических летних дней. Эти два объединились, чтобы нагреть лучшие 100 метров воды резко. Если в качестве базовой линии взять среднее значение его температуры за 1970-1999 гг., То температуры за 2010-2016 гг. Почти на четыре стандартных отклонения выше. 2016 год - самый последний год, для которого мы проверили данные - был на 6,3 стандартного отклонения выше.

Это имеет эффект нагрева промежуточной воды сверху. Между тем теплая атлантическая вода будет нагревать ее снизу. В результате холодная промежуточная вода практически исчезла из Баренцева моря, превратив этот район в бассейн, где преобладают атлантические воды. Вся толща воды, от поверхности до морского дна, нагрелась и стала более соленой, и все это началось в конце 2000-х годов.

Хотя это драматично, само по себе это не является переломным моментом. Но авторы утверждают, что нынешние условия крайне затрудняют восстановление морского льда в течение зимы: «Увеличение притока воды в Атлантику в последнее время расширило область, где морской лед не может образоваться, что привело к уменьшению протяженности морского льда. " Вода начинает нагреваться и увеличивает содержание соли, что затрудняет замораживание.

По сути, авторы утверждают, что все Баренцево море стало вести себя как рука Атлантики. Если какой-либо внешний фактор не восстановит слой пресной воды на поверхности, «весь регион может вскоре иметь теплую и хорошо перемешанную структуру водяного столба и стать частью Атлантического домена».

Кончик льда

С чисто ориентированной на человека позиции, изменения не обязательно ужасны. С точки зрения экосистем авторы описывают Баренц-регион как «разделенный на два региона с различными климатическими режимами: север имеет холодный и суровый арктический климат и связанную со льдом экосистему, в то время как юг имеет благоприятный атлантический климат с богатой экосистемой и прибыльным рыболовство «. Расширение этих промыслов, хотя и за счет местной экосистемы, может оказаться благом для стран, граничащих с регионом.

Но общая суть исследования значительно более зловещая: мы не только обнаружили переломный момент в климате, но и обнаружили его после того, как система, вероятно, уже перешла в новый режим. Это также дает некоторое представление о том, чего ожидать от будущего. Вместо того, чтобы увидеть, как вся планета испытывает несколько драматических изменений, мы, вероятно, увидим множество региональных переломных моментов, которые имеют больше локального эффекта. Будущее будет суммой этих событий и их взаимодействий , что усложнит прогнозирование изменений, которые мы должны планировать.

Изменение климата природы , 2018. DOI: 10.1038 / s41558-018-0205-й ( О DOI ).

Похожие

Комментарии