马德里,14(欧洲出版社)
维持欧洲温和气候的洋流在过去几千年里经历了自然波动,但长期保持稳定。
通过对海洋沉积物的地球化学分析,可以定量重建过去 12,000 年间的大西洋经向翻转环流 (AMOC)。
由海德堡大学和伯尔尼大学(瑞士)的科学家领导的国际研究团队首次计算了全新世的大规模环流模式。
AMOC是全球深海水域系统的一部分,该系统将热量和淡水从南半球重新分配到北半球,对天气、海洋和气候产生重大影响。这使得AMOC成为地球气候系统的关键组成部分。它包括墨西哥湾暖流,而墨西哥湾暖流是欧洲气候的关键因素。
作为海洋“传送带”的一部分,它将大量热量从热带地区输送到高纬度地区,对南北半球的温度平衡起着至关重要的作用。
海德堡大学地球科学研究所博士研究员卢卡斯·格伯(Lukas Gerber)表示,这种环流强度的变化会对天气模式、海洋生态系统和长期全球气候趋势产生深远影响。虽然AMOC在上一个冰河时期的变化已有详尽的记录,但它在全新世(地球历史上相对温和的时期,始于约12000年前,一直持续到今天)的行为正引起研究人员越来越多的兴趣。
大西洋环流的重建基于对北大西洋海底沉积物中提取的放射性元素钍和镤的地球化学测量。这些稀有放射性同位素的比例记录了过去12000年的环流强度,并有助于了解自上次冰河时代结束以来的环境状况。
利用收集到的数据,科学家们运行了一个数值地球系统模型,模拟了各种气候情景下的AMOC。这使得他们能够计算出当前地质时代——全新世——北大西洋的深水环流模式。他们的研究发表在《自然通讯》杂志上。
研究团队的重建结果显示,在上一个冰河时代末期经历一段恢复期后,AMOC 在距今 9200 至 8000 年前再次经历了显著的减弱。“这一阶段与北大西洋的融水脉冲相吻合,在此期间,大量融水在短时间内释放,这可能是由于北美冰盖崩塌造成的,”格伯解释道。
目前的强度已经持续了6500年
研究人员表示,大约6500年前,AMOC开始稳定下来,并最终达到了目前的强度。这相当于大约18个斯维尔德鲁普,其中1个斯维尔德鲁普相当于每秒10亿升的体积流量。
“我们的研究结果表明,AMOC 在全新世的大部分时间里都保持稳定,”项目负责人、海德堡大学地球科学研究所海洋动力学研究员 Jörg Lippold 及其团队在一份声明中强调道。
然而,未来的预测清楚地表明,人类引发的气候变化可能会使大西洋环流减弱到当前全新世暖期前所未有的水平。利波尔德博士指出,目前的气候模型预测,到2100年,大西洋环流将减缓5到8个斯维尔德鲁普,具体取决于全球变暖的实际程度。
他认为,这种变化可能对全球气温和降水模式的稳定性产生严重且前所未有的后果。