Czym jest AMOC i dlaczego jego spowolnienie ma znaczenie?

Oceaniczny gigantyczny pas transmisyjny

Głęboko pod powierzchnią Oceanu Atlantyckiego rozciąga się rozległy system prądów, który nieustannie transportuje wodę z tropików do Arktyki i z powrotem. Znany jako Południkowa cyrkulacja zanurzeniowa Atlantyku (ang. Atlantic Meridional Overturning Circulation), czyli AMOC, system ten przenosi ogromne ilości ciepła, soli i składników odżywczych na dystansie tysięcy kilometrów. Naukowcy często porównują go do gigantycznego pasa transmisyjnego – takiego, który od tysiącleci utrzymuje wyjątkowo łagodny klimat w Europie.

Co sekundę AMOC transportuje na północ około 17 milionów metrów sześciennych wody – co odpowiada mniej więcej 6800 basenom olimpijskim, jak podaje National Oceanography Centre. Wraz z nią przesyłane jest około 1,2 petawata energii cieplnej, czyli około 100 razy więcej niż cała globalna produkcja energii razem wzięta. Bez niego północna Europa byłaby dramatycznie chłodniejsza.

Jak działa AMOC

Cyrkulacja działa w oparciu o proces zwany cyrkulacją termohalinową, napędzany różnicami w temperaturze i zasoleniu. Ciepła, słona woda powierzchniowa – transportowana na północ częściowo przez Golfsztrom – przemieszcza się w kierunku Arktyki. Gdy dociera do wysokich szerokości geograficznych, ochładza się, a gdy tworzy się lód morski, sól pozostaje w otaczającej wodzie. Ta zimna, gęsta, słona woda opada głęboko pod powierzchnię i zaczyna płynąć na południe wzdłuż dna oceanu.

Ostatecznie ta głębinowa woda jest z powrotem wyciągana na powierzchnię w procesie zwanym upwellingiem, ponownie ogrzewając się, gdy wznosi się w Oceanie Południowym i tropikach. Pełny cykl trwa szacunkowo 1000 lat, według Woods Hole Oceanographic Institution.

Kluczowy mechanizm napędowy systemu leży w strefach zanurzania się w północnym Atlantyku, szczególnie w Morzu Labradorskim i Morzu Norweskim. Jeśli woda tam docierająca nie jest wystarczająco zimna lub słona, nie opadnie – a pas transmisyjny zwalnia.

Dlaczego naukowcy się martwią

Wiele dowodów sugeruje, że AMOC słabnie. Dane z sieci monitorującej RAPID-MOCHA – sieci boi rozciągającej się przez Atlantyk na 26,5°N – pokazują, że przepływ cyrkulacji zmniejszył się o około 10 procent w latach 2004–2023. Badanie opublikowane w Communications Earth & Environment wykazało, że zmiany w przebiegu Golfsztromu w pobliżu przylądka Hatteras mogą służyć jako wczesne sygnały ostrzegawcze przed potencjalnym załamaniem na dziesięciolecia przed jego wystąpieniem.

Głównym podejrzanym jest słodka woda z topniejącego lądolodu Grenlandii. Gdy woda z topniejących lodowców wlewa się do północnego Atlantyku, rozcieńcza słoną wodę, która musi być wystarczająco gęsta, aby opadać. Mniejsze opadanie oznacza słabszą cyrkulację. Modele klimatyczne od dawna przewidywały ten mechanizm, a dane obserwacyjne coraz bardziej go potwierdzają.

Co by się stało, gdyby AMOC się załamał?

Konsekwencje całkowitego zatrzymania AMOC byłyby poważne i dalekosiężne. Według MIT Climate Portal, Europa mogłaby się ochłodzić średnio o 3°C, przy czym północna Europa doświadczyłaby spadków temperatury przekraczających 3°C na dekadę – zdecydowanie za szybko, aby można było się sensownie przystosować.

Badania modelowane przez Carbon Brief sugerują, że Londyn mógłby doświadczać raz na dziesięć zim ekstremalnych temperatur zbliżających się do −20°C, podczas gdy w Oslo temperatury mogłyby spaść do −48°C. Oprócz zimna, Europa doświadczyłaby również znacznie mniejszych opadów deszczu i częstszych susz, ponieważ załamanie AMOC zakłóciłoby dostarczanie wilgoci z tropików.

Skutki rozciągnęłyby się daleko poza Europę. Północno-wschodnie Stany Zjednoczone doświadczyłyby dodatkowego wzrostu poziomu morza, ponieważ osłabłoby grawitacyjne oddziaływanie prądu na wodę. Tropikalne systemy monsunowe w Afryce i Azji mogłyby zostać poważnie zakłócone, zagrażając bezpieczeństwu żywnościowemu i wodnemu miliardów ludzi.

Jak prawdopodobne jest załamanie?

Naukowcy pozostają podzieleni co do terminu. Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu ocenił, że całkowite załamanie jest mało prawdopodobne w tym stuleciu, ale kilka ostatnich badań przesunęło szacowane punkty krytyczne bliżej – niektóre nawet na połowę stulecia w scenariuszach wysokiej emisji. AMOC już wcześniej się zatrzymywał, zwłaszcza podczas ostatniej epoki lodowcowej w wydarzeniach zwanych wydarzeniami Heinricha, kiedy to ogromne zrzuty gór lodowych zalały północny Atlantyk słodką wodą.

Nie ulega już wątpliwości, że AMOC zwalnia. To, czy to osłabienie pozostanie stopniowe, czy przyspieszy w kierunku punktu krytycznego, zależy w dużej mierze od tempa topnienia lądolodu – a ostatecznie od globalnych trajektorii emisji. W przypadku systemu, którego jeden cykl trwa tysiąc lat, powrót do stanu sprzed zatrzymania nie byłby szybki.