Парадоксальный эффект глобального потепления

На протяжении десятилетий ученые обсуждали возможность того, что жизненно важная система океанических течений может ввергнуть Европу в резкое похолодание.

Иллюстрация Маттео Джузеппе Пани

В 1998 году на обложке журнала Atlantic Уильям Х. Кэлвин предложил, возможно, лучший урок океанографии, который когда-либо публиковался в крупном национальном журнале. Он опирался на исследования легендарного климатолога из Колумбийского университета Уоллеса Брукера, чтобы объяснить взаимосвязь между океанскими течениями и климатом, и предупредил о довольно парадоксальном переломном моменте, который может вызвать наше глобальное потепление. Нагревая планету, человечество может запустить катастрофический океанографический переворот.

Часть огромного подводного конвейера, называемого Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией, более известной как AMOC, может отключиться, написал он. Огромные поступления пресной воды в результате таяния северных льдов или вызванных потеплением осадков в высоких широтах могут разбавить соленый Атлантический океан и изменить температурный баланс, сбивая темп Североатлантического течения, которое составляет часть глобального путешествия AMOC. Вместо потепления в Северном полушарии произойдет резкое похолодание, в результате чего Западная Европа, в частности, погрузится в продолжительные и смертоносные глубокие морозы. Североатлантическое течение «удерживает северную Европу зимой примерно на девять-восемнадцать градусов теплее, чем в сопоставимых широтах в других местах, за исключением тех случаев, когда оно ослабевает», — писал Кэлвин.

У этого есть прецедент: благодаря кернам осадочных пород ученые знают, что этот сценарий произошел около 12 800 лет назад. В то время мир нагревался, и половина ледяных щитов, покрывавших Европу и Канаду, растаяла. Потом температура резко упала. «Возвращение к температурам ледникового периода длилось 1300 лет», — писал Кэлвин. Если это произойдет снова, это «резкое похолодание» может вызвать массовый хаос и смерть, возвестив о наступлении темной, холодной эпохи, которая может длиться более 1000 лет.

К длинному списку предсказанных последствий глобального потепления – более сильные штормы, высвобождение метана, изменения среды обитания, таяние ледяного щита, повышение уровня моря, усиление Эль-Ниньо, волны убийственной жары – мы должны добавить резкое катастрофическое похолодание. В то время как знакомые последствия глобального потепления вынудят к дорогостоящим, но постепенным корректировкам, резкое похолодание, вызванное антропогенным потеплением, выглядит особенно эффективным средством совершения массового самоубийства.

То, что резкое похолодание может быть результатом опасного потепления, может звучать скорее как запутанные аргументы сегодняшних отрицателей климата, чем как официальная наука о климате. Тем не менее, это законный потенциальный результат таяния ледяного щита Гренландии, который в настоящее время сбрасывает около 30 миллионов метрических тонн талой воды в Северную Атлантику в час. Это может нарушить баланс тепла и соли в северном океане, который поддерживает взбалтывание AMOC.

Теперь мы знаем, что AMOC несколько ослаб за последнее столетие. Но резкое замедление или остановка этого крупного подводного конвейера, который циркулирует тепло и соль вокруг Атлантического океана, может спровоцировать резкое похолодание в Европе, засуху в тропиках, быстрое повышение уровня моря у юго-восточного побережья США и изменения муссонов в Индии и Восточной Азии, не говоря уже о воздействии на морские экосистемы Это может поставить под угрозу поставки продовольствия. В климатическом сообществе продолжаются дебаты о том, может ли это произойти и когда это произойдет; Только в прошлом году в журнале Nature была опубликована статья, в которой говорилось о том, что коллапс может произойти где-то в этом столетии.

Тем не менее, другие исследователи не решаются уделять слишком много эфирного времени этому конкретному сценарию конца света. Большинство моделей по-прежнему показывают замедление AMOC, но не его полный крах. Когда я связался с Кэлвином, нейрофизиологом и президентом Фонда CO2, по поводу актуальности его легенды, он отметил, что снижение AMOC «до 1998 года было большой вероятностью, которая мотивировала климатологов и финансирующие организации; теперь, по прошествии еще четверти века усилий, медленный спад хорошо зарекомендовал себя». Тем не менее, остается значительная неопределенность в отношении того, «где и как быстро это может произойти, поскольку никто не понимает динамику охлаждения». Так неужели на горизонте маячит глубокая заморозка Европы? Для Арнольда Гордона, океанографа из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти при Колумбийском университете, ответом будет решительное «нет».

«Я не думаю, что нынешнее потепление климата закроет AMOC», — сказал он мне по телефону на прошлой неделе. «В ближайшие десятилетия он может замедлиться. Но я думаю, что все вернется на круги своя». Оптимизм Гордона проистекает из его убеждения в том, что даже значительно улучшенные современные модели океана не отражают должным образом конкретную динамику соли в Атлантическом океане, которая может принести пользу AMOC. Атлантический океан значительно соленее, чем Тихий, и различия в солености помогают приводить в движение конвейерную ленту AMOC.

Сценарий «резкого похолодания» будет результатом падения солености, разбавленной талой водой от исчезающего северного льда. Но, по словам Гордона, этот прогноз и модели, которые его предсказывают, не учитывают утечку Иголья, приток теплой соленой воды из Индийского океана в Южную Атлантику. Эта динамика океана может принимать форму гигантских вихрей, которые, по его словам, модели, как известно, плохо улавливают. Но как только соль из Игольной утечки достигнет северной Атлантики, он предсказал, что AMOC снова начнет работать. «Они не имитируют важную часть соли, которая попадает в Атлантику», — пояснил он. «Нам нужны модели с более высоким разрешением, чтобы по-настоящему взглянуть на это».

Кроме того, больший нагрев поверхности из-за глобального потепления приведет к более быстрому испарению морской воды, оставляя после себя соль и увеличивая соленость оставшейся воды. «Больше испарения и больше утечек», — сказал Гордон. «Эти две вещи вместе будут противодействовать поступлению пресной воды в Северное полушарие». Даже если Гренландия будет таять быстрее, чем ожидалось, как это происходит сейчас, он предсказал, что течение может замедлиться, и соленой воде может потребоваться «немного времени», чтобы восстановить свое течение, но она выпрямится сама собой в течение десятилетий. По его мнению, Европа не собирается снова превращаться в кубик льда в течение 1300 лет. Многие исследователи, кажется, находятся где-то посередине: обеспокоены, но не панически обеспокоены судьбой AMOC. Даже Брукер, ученый, который первым предположил, что реорганизация океанической циркуляции вызвала драматические изменения в Северной Атлантике во время последнего ледникового периода, не думал, что современная версия будет столь же драматичной.

Тем не менее, пропасть между оптимистичным взглядом Гордона и мрачной недавней литературой, предупреждающей о том, что закрытие AMOC возможно или неизбежно, является еще одним доказательством того, как мало мы знаем о сложной динамике, управляющей глобальными океанскими течениями. Модели циркуляции океана значительно улучшились с тех пор, как Кальвин опубликовал свою статью об Атлантике в 1998 году, но, как говорят ученые, необходимы дополнительные исследования. Ясно то, что крах AMOC — это не та точка, к которой мы хотим приблизиться; последствия непонимания динамики Мирового океана заставляют нас играть в азартные игры с нашим собственным будущим.

«Средневековые строители соборов учились на своих ошибках при проектировании на протяжении веков, и их начинания истощали гораздо большие экономические ресурсы и силу людей того времени, чем все, что обсуждалось до сих пор для стабилизации климата в двадцать первом веке», — писал Кэлвин 26 лет назад. «Возможно, у нас не будет столетий для приобретения мудрости, и было бы мудро сжать наши знания до ближайших лет».

Первоначально в этой статье говорилось, что ледяной щит Гренландии тает со скоростью 30 метрических тонн в час; На самом деле, он плавится со скоростью 30 миллионов метрических тонн в час.