آخرین باری که در شبکه عظیم جریان های اقیانوسی که آب و هوای اطراف اقیانوس اطلس شمالی را شکل می دهد، کاهش شدیدی رخ داد، به نظر می رسد که اروپا را برای بیش از یک هزار سال در سرمای عمیق فرو برده است.

این تقریباً 12800 سال پیش بود، زمانی که افراد زیادی برای تجربه آن در اطراف نبودند. اما در دهه های اخیر، گرم شدن ناشی از انسان می تواند باعث کند شدن مجدد جریان ها شودو دانشمندان برای تعیین اینکه آیا و چه زمانی ممکن است دچار تضعیف بزرگ دیگری شوند، کار کرده‌اند، که می‌تواند اثرات موجی بر الگوهای آب و هوا در سراسر جهان داشته باشد.

این هفته یک جفت محقق در دانمارک به این موضوع پرداختند یک پاسخ جسورانه: تضعیف شدید جریان ها، یا حتی تعطیلی، ممکن است تا پایان قرن پیش روی ما باشد.

سوزان دیتلوسن، استاد آمار در دانشگاه کپنهاگ، در مصاحبه ای گفت، حتی برای محققین هم تعجب آور بود که تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که یک فروپاشی احتمالی به این زودی اتفاق می افتد. دانشمندان آب و هوا به طور کلی موافق هستند که گردش خون اقیانوس اطلس در این قرن کاهش خواهد یافت، اما در مورد اینکه آیا قبل از 2100 متوقف می شود یا خیر اتفاق نظر وجود ندارد.

به همین دلیل است که دکتر دیتلوسن گفت که او و نویسنده همکارش توانستند زمان سقوط را مشخص کنند. دانشمندان موظف به ادامه مطالعه و بحث در مورد این موضوع هستند، اما دکتر دیتلوسن گفت که یافته های جدید دلیل کافی برای عدم در نظر گرفتن تعطیلی به عنوان یک نگرانی انتزاعی و دور است. او گفت: «الان است.

تحقیق جدید، روز سه شنبه منتشر شد در مجله Nature Communications، به مجموعه رو به رشدی از کار علمی اضافه می کند که توضیح می دهد چگونه انتشار مداوم گازهای گرما توسط بشر می تواند آب و هوا را ایجاد کند.نقاط اوج“، یا تغییرات سریع و سخت در محیط زیست.

ذوب ناگهانی منجمد دائمی قطب شمال. از دست دادن جنگل بارانی آمازون فروپاشی صفحات یخی گرینلند و غرب قطب جنوب. دانشمندان هشدار می دهند هنگامی که جهان از نقطه خاصی گرم می شود، این وقایع و رویدادهای دیگر می توانند به سرعت به حرکت درآیند، اگرچه آستانه دقیقی که در آن رخ می دهد هنوز بسیار نامشخص است.

در اقیانوس اطلس، محققان در جست‌وجوی منادی تغییراتی شبیه به نقطه اوج در مجموعه‌ای از جریان‌های اقیانوسی بوده‌اند که نامی ناخوشایند دارد: گردش واژگونی نصف النهار اقیانوس اطلس، یا AMOC (تلفظ “EY-mock”).

این جریان ها آب های گرم را از مناطق استوایی از طریق گلف استریم، از جنوب شرقی ایالات متحده، پیش از خم شدن به سمت شمال اروپا، عبور می دهند. هنگامی که این آب گرمای خود را در هوای شمالی‌تر آزاد می‌کند، سردتر و متراکم‌تر می‌شود و باعث می‌شود تا به اعماق اقیانوس فرو رفته و به سمت استوا برگردد. این اثر فرورفتگی یا «واژگونی» به جریان‌ها اجازه می‌دهد تا مقادیر زیادی گرما را به اطراف سیاره منتقل کنند و آنها را به شدت بر آب و هوای اطراف اقیانوس اطلس و فراتر از آن تأثیرگذار می‌کند.

با این حال، همانطور که انسان ها جو را گرم می کنند، ذوب شدن صفحه یخ گرینلند مقدار زیادی آب شیرین به اقیانوس اطلس شمالی اضافه می کند که می تواند تعادل گرما و شوری را که باعث حرکت واژگونی می شود، مختل کند. بخش‌هایی از اقیانوس اطلس در جنوب گرینلند در سال‌های اخیر به طرز چشمگیری سرد شده و یک «لکه سرد» ایجاد کرده است که برخی از دانشمندان آن را نشانه‌ای از کند شدن سیستم می‌دانند.

اگر گردش خون به وضعیت بسیار ضعیف‌تری برسد، تأثیرات آن بر آب و هوا بسیار گسترده خواهد بود، اگرچه دانشمندان هنوز در حال بررسی بزرگی بالقوه آنها هستند. بیشتر نیمکره شمالی می تواند خنک شود. خطوط ساحلی آمریکای شمالی و اروپا ممکن است شاهد افزایش سریع تر سطح دریا باشند. شمال اروپا می تواند زمستان های طوفانی تری را تجربه کند، در حالی که ساحل در آفریقا و مناطق موسمی آسیا به احتمال زیاد باران کمتری خواهند داشت.

شواهد از هسته های یخ و رسوب نشان می دهد که گردش اقیانوس اطلس در گذشته عمیق دچار توقف و شروع ناگهانی شده است. اما پیشرفته‌ترین مدل‌های رایانه‌ای دانشمندان از آب و هوای جهانی، طیف گسترده‌ای از پیش‌بینی‌ها را برای چگونگی رفتار جریان‌ها در دهه‌های آینده ایجاد کرده‌اند، تا حدی به این دلیل که ترکیبی از عوامل شکل‌دهنده آن‌ها بسیار پیچیده است.

تجزیه و تحلیل جدید دکتر دیتلوسن بر یک متریک ساده مبتنی بر دمای سطح دریا متمرکز بود که مشابه آن چیزی است که دانشمندان دیگر به عنوان شاخصی برای قدرت گردش اقیانوس اطلس استفاده کرده اند. او این تجزیه و تحلیل را با پیتر دیتلوسن، برادرش که یک دانشمند آب و هوا در مؤسسه نیلز بور دانشگاه کپنهاگ است، انجام داد. آن‌ها از داده‌های مربوط به اندازه‌گیری پراکسی خود از سال 1870 تا 2020 برای محاسبه شاخص‌های آماری استفاده کردند که تغییرات در واژگونی را پیش‌بینی می‌کنند.

پیتر دیتلوسن گفت: «نه تنها شاهد افزایش در این شاخص‌ها هستیم، بلکه شاهد افزایشی هستیم که با نزدیک شدن به نقطه اوج همخوانی دارد.»

آنها سپس از خواص ریاضی یک سیستم نقطه اوج برای برون یابی از این روندها استفاده کردند. این باعث شد که آنها پیش‌بینی کنند که گردش اقیانوس اطلس می‌تواند در اواسط قرن فروپاشی کند، اگرچه ممکن است در سال 2025 و تا اواخر سال 2095 رخ دهد.

تجزیه و تحلیل آنها شامل هیچ فرضیه خاصی در مورد میزان افزایش انتشار گازهای گلخانه ای در این قرن نیست. تنها فرض بر این بود که نیروهایی که باعث فروپاشی AMOC می‌شوند با سرعتی بدون تغییر ادامه می‌یابند – اساساً، غلظت دی‌اکسید کربن اتمسفر همچنان مانند پس از انقلاب صنعتی افزایش می‌یابد.

در مصاحبه‌ها، چندین محقق که این واژگونی را مطالعه می‌کنند، تحلیل جدید را برای استفاده از یک رویکرد جدید برای پیش‌بینی اینکه چه زمانی ممکن است از نقطه عطف عبور کنیم، تحسین کردند، به‌ویژه با توجه به اینکه انجام این کار با استفاده از مدل‌های کامپیوتری آب و هوای جهانی چقدر سخت بوده است. اما آنها در مورد برخی از روش‌های آن ابراز احتیاط کردند و گفتند هنوز کار بیشتری برای تعیین زمان‌بندی با قطعیت بیشتر لازم است.

سوزان لوزیر، اقیانوس شناس فیزیکی در جورجیا تک، گفت که دمای سطح دریا در اقیانوس اطلس شمالی در نزدیکی گرینلند لزوماً تحت تأثیر تغییرات در واژگونی نیست، و آنها را به یک نماینده مشکوک برای استنباط این تغییرات تبدیل می کند. او اشاره کرد مطالعه ای که سال گذشته منتشر شد نشان می دهد که بسیاری از توسعه حباب سرد را می توان با تغییر در الگوهای باد و جو توضیح داد.

اکنون دانشمندان از حسگرهایی استفاده می کنند که در سراسر اقیانوس اطلس قرار دارند تا مستقیماً واژگونی را اندازه گیری کنند. دکتر لوزیر درگیر است یکی از اینها تلاش های اندازه گیری هدف این است که درک بهتری از عوامل ایجاد تغییرات در زیر امواج و بهبود پیش بینی تغییرات آینده داشته باشیم.

اما این پروژه‌ها جمع‌آوری داده‌ها را در ابتدایی‌ترین زمان در سال 2004 آغاز کردند، که زمان کافی برای نتیجه‌گیری بلندمدت نیست. دکتر لوزیر گفت: «بسیار دشوار است که به یک رکورد کوتاه برای واژگونی اقیانوس نگاه کنیم و بگوییم که طی 30، 40 یا 50 سال آینده چه خواهد کرد.

لوکه سزار، یک محقق فوق دکترا که در حال مطالعه واژگونی در دانشگاه برمن در آلمان است، نگرانی‌های خود را در مورد رکوردهای دمایی قدیمی‌تر که دکتر دیتلوسن و دکتر دیتلوسن برای محاسبه پراکسی خود استفاده می‌کردند، ابراز کرد. او گفت که این سوابق، مربوط به اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، ممکن است به اندازه کافی قابل اعتماد نباشند که بتوان از آنها برای تجزیه و تحلیل آماری دقیق و بدون تنظیمات دقیق استفاده کرد.

دکتر سزار گفت، با این حال، مطالعه جدید یک پیام فوری در مورد نیاز به جمع آوری داده ها در مورد جریان های متغیر اقیانوس ارسال کرد. او گفت: «چیزی در حال رخ دادن است و احتمالاً غیرعادی است. “چیزی که اگر به خاطر ما انسان ها نبود، اتفاق نمی افتاد.”

هالی کیلبورن، استادیار پژوهشی در مرکز علوم زیست محیطی دانشگاه مریلند، گفت: عدم اطمینان دانشمندان در مورد زمان سقوط AMOC نباید بهانه ای برای عدم کاهش انتشار گازهای گلخانه ای برای جلوگیری از آن تلقی شود.

دکتر کیلبورن گفت: «بسیار محتمل است که ما قبلاً از یک صخره سقوط کرده‌ایم و آن را نمی‌دانیم». من می ترسم، صادقانه بگویم، زمانی که هر یک از اینها به طور علمی حل شود، برای عمل خیلی دیر شده است.