Natalie Renier / Woods Hole Oceanographic Institution, författaren förutsatt 

Havsströmmarna som hjälper till att värma Atlantkusten i Europa och Nordamerika har minskat avsevärt sedan 1800s och är svagast i 1600 år, enligt nya undersökningar som mina kollegor och jag har genomfört. Som vi har angivit i en ny studie i naturen, kan försvagningen av detta havscirkulationssystem ha börjat naturligt men förmodas fortsättningsvis av klimatförändringar i samband med utsläpp av växthusgaser.

Denna cirkulation är en nyckelaktör i jordens klimatsystem och en stor eller abrupt avmattning kan få globala konsekvenser. Det kan orsaka havsnivåer på den amerikanska östkusten att stiga, förändra europeiska vädermönster eller regnmönster mer globalt och skada marina vilda djur.

Den senaste svagningen vi hittat berodde sannolikt av uppvärmning i nordatlanten och tillsats av sötvatten från ökat regn och smältande is. Det har förutspåtts många gånger, men hittills har just det mycket försvagat som redan inträffat i stort sett förblev ett mysterium. Omfattningen av de förändringar vi upptäckt kommer som en överraskning för många, inklusive mig själv, och pekar på betydande förändringar i framtiden.

Vi vet att i slutet av den senaste stora istiden ledde snabba fluktuationer i cirkulationen till extrema klimatförändringar på global nivå. Ett överdriven (men skrämmande) exempel på en sådan plötslig händelse skildrades i 2004 blockbusterfilmen The Day After Tomorrow.

{youtube}https://youtu.be/Ku_IseK3xTc{/youtube}

Cirkulationssystemet i fråga är känt som "Atlantic Meridional Overturning Circulation"(AMOC). AMOC är som ett jätte transportband av vatten. Det transporterar varmt, saltvatten till norra Atlanten där det blir mycket kallt och sänker. En gång i det djupa havet strömmar vattnet tillbaka söderut och sedan runt om världens oceaner. Detta transportband är en av de viktigaste transportörerna av värme i klimatsystemet och inkluderar Gulf Stream, känd för att hålla Västuropa varmt.

Klimatmodellerna har konsekvent förutsagt att AMOC kommer att sakta ner på grund av växthusgasuppvärmning och därtill hörande förändringar i vattencykeln. På grund av dessa förutsägelser - och möjligheten till abrupta klimatförändringar - har forskare övervakat AMOC Sedan 2004 med instrument som sträckte sig över Atlanten på nyckelplatser. Men för att verkligen testa modellprognoserna och utarbeta hur klimatförändringen påverkar transportören har vi behövt mycket längre poster.

Letar efter mönster

För att skapa dessa register använde vår forskningsgrupp - ledd av University College Londons Dr David Thornalley - tanken att en förändring av AMOC har ett unikt mönster av påverkan på havet. När AMOC blir svagare kyler nordöstra Atlanten och delar av västra Atlanten blir varmare med ett visst belopp. Vi kan leta efter det här mönstret i tidigare register över havstemperaturen för att spåra hur cirkulationen var som tidigare.

En annan studie i samma utgåva av naturen, ledd av forskare vid universitetet i Potsdam i Tyskland, använde historiska observationer av temperatur för att kontrollera fingeravtryck. De fann att AMOC hade minskat i styrka med omkring 15% sedan 1950, vilket pekar på rollen som mänskliga utsläpp av växthusgaser som den främsta orsaken.

I vårt papper, som också ingår i EU-ATLAS-projektet, vi hittade samma fingeravtryck. Men istället för att använda historiska observationer använde vi vår kompetens inom tidigare klimatforskning för att gå tillbaka mycket längre i tiden. Vi gjorde det genom att kombinera kända register över resterna av små marina varelser som finns i djuphavslam. Temperaturen kan utarbetas genom att titta på mängderna av olika arter och de kemiska kompositionerna i deras skelett.

{youtube}https://youtu.be/T34d4VdsANI{/youtube}

Vi kunde också direkt mäta de senaste djuphavshastigheterna genom att titta på leran själv. Större korn av lera innebär snabbare strömningar, medan mindre korn betyder att strömmen var svagare. Båda teknikerna pekar på en försvagning av AMOC sedan omkring 1850, igen med ungefär 15% till 20%. Viktigt är att den moderna försvagningen är väldigt annorlunda än vad som ses under de senaste 1600-åren, vilket pekar på en kombination av naturliga och mänskliga förare.

Skillnaden i tidpunkten för början av AMOC-försämringen i de två studierna kräver mer vetenskaplig uppmärksamhet. Trots denna skillnad väcker båda de nya studierna viktiga frågor om huruvida klimatmodeller simulerar de historiska förändringarna i havscirkulationen och om vi behöver se några av våra framtida prognoser.

Men varje ytterligare lång rekord gör det enklare att utvärdera hur bra modellerna simulerar detta nyckelelement i klimatsystemet. Faktum är att utvärdering av modeller mot dessa långa register kan vara ett viktigt steg om vi hoppas kunna exakt förutsäga eventuella extrema AMOC-händelser och deras klimatpåverkan.

Om författaren

Peter T. Spooner, Forskningsassistent i Paleoceanography, UCL

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon