Kuzey Atlantik çevresindeki iklimi şekillendiren güçlü okyanus akıntıları ağında en son önemli bir yavaşlama olduğunda, Avrupa’yı bin yılı aşkın bir süredir derin bir soğuğa sürüklemiş görünüyor.
Bu, yaklaşık 12.800 yıl önceydi ve bunu deneyimleyecek pek fazla insan yoktu. Ancak son yıllarda, insan kaynaklı ısınma akıntıların bir kez daha yavaşlamasına neden olabilir ve bilim adamları, dünyanın büyük bir bölümünde hava durumunu etkileyen başka bir keskin yavaşlamanın olup olmayacağını ve ne zaman gerçekleşebileceğini belirlemek için çalışıyorlar.
Bu hafta Danimarka’da bir çift araştırmacı cesur bir cevap buldu: yüzyılın sonunda akıntılar ciddi şekilde zayıflayabilir ve hatta durabilirdi.
Kopenhag Üniversitesi’nde istatistik profesörü olan Susanne Ditlevsen, bir röportajda, “Analizlerinin olası bir çöküşün yakın olduğunu göstermesi araştırmacılar için bile sürpriz oldu” dedi. İklim bilimcileri genellikle Atlantik dolaşımının bu yüzyılda azalacağı konusunda hemfikir, ancak 2100’den önce durup durmayacağı konusunda bir fikir birliği yok.
Bu yüzden sürpriz oldu dedi Dr. Ditlevsen, kendisinin ve ortak yazarının aslında bir çöküşü zamanlayabileceğini söyledi. Bilim adamları kesinlikle konuyu incelemeye ve tartışmaya devam edecekler, ancak Dr. Ditlevsen, yeni bulguların kapatmayı soyut ve uzak bir sorun olarak görmemek için yeterli sebep olduğunu söyledi. “Şimdi zamanı,” dedi.
Salı günü Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni araştırma, sürekli insan kaynaklı ısı tutucu gaz emisyonlarının iklim “devrilme noktalarını” veya çevredeki hızlı ve geri döndürülmesi zor değişiklikleri nasıl tetikleyebileceğini açıklayan, giderek artan sayıda bilimsel çalışmaya katkıda bulunuyor.
Arktik permafrostun ani erimesi. Amazon yağmur ormanlarının kaybı. Grönland ve Batı Antarktika buz tabakalarının çöküşü. Bilim adamları, dünyanın ısınması belirli bir noktayı geçtikten sonra, bu ve diğer olayların hızla başlayabileceği konusunda uyarıyor, ancak bunun gerçekleşeceği kesin eşikler oldukça belirsizliğini koruyor.
Atlantik’te araştırmacılar, çirkin bir adı olan bir okyanus akıntıları karmaşasında bir devrilme noktası değişikliğinin habercilerini arıyorlar: Atlantic Meridional Overturning Circulation veya AMOC (“EY-mock” olarak telaffuz edilir).
Bu akıntılar, kuzey Avrupa’ya dönmeden önce güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri’ni geçerek, tropik bölgelerden Gulf Stream yoluyla ılık su taşır. Bu su ısısını daha kuzeydeki havaya saldıkça soğur ve yoğunlaşır, derin denizlere batmasına ve ekvatora doğru geri dönmesine neden olur. Bu batma etkisi veya “devrilme”, akıntıların Atlantik çevresinde ve ötesindeki iklim üzerinde muazzam bir etkiye sahip olarak gezegenin etrafında muazzam miktarda ısı taşımasına izin verir.
Bununla birlikte, insanlar atmosferi ısıtırken, Grönland buz tabakasının erimesi, Kuzey Atlantik’e büyük miktarlarda tatlı su salıyor ve bu da, devrilmeyi besleyen ısı ve tuzluluk dengesini bozabilir. Grönland’ın güneyindeki Atlantik’in bir kısmı son yıllarda önemli ölçüde soğudu ve bazı bilim adamlarının sistemin yavaşladığının bir işareti olarak gördüğü bir “soğuk nokta” oluşturdu.
Dolaşım çok daha zayıf bir duruma geçerse, bilim adamları hala olası boyutu araştırıyor olsa da, iklim üzerindeki etki çok geniş olacaktır. Kuzey yarımkürenin çoğu soğuyabilir. Deniz seviyeleri, Kuzey Amerika ve Avrupa kıyılarında daha hızlı yükselebilir. Kuzey Avrupa daha fırtınalı kışlar yaşarken, Afrika’nın Sahel ve Asya’nın muson bölgeleri büyük olasılıkla daha az yağmur alacaktır.
Buz ve tortu çekirdeklerinden elde edilen kanıtlar, Atlantik sirkülasyonunun derin geçmişte ani duraklamalar ve başlangıçlar yaşadığını gösteriyor. Ancak bilim adamlarının küresel iklime ilişkin en gelişmiş bilgisayar modelleri, kısmen akıntıları şekillendiren faktörlerin karışımının çok karmaşık olması nedeniyle, akıntıların önümüzdeki yıllarda nasıl davranabileceğine dair çok çeşitli tahminler sağladı.
doktor Ditlevsen’in yeni analizi, diğer bilim adamlarının Atlantik dolaşımının gücü için bir vekil olarak kullandıklarına benzer şekilde, deniz yüzeyi sıcaklıklarına dayalı basit bir metriğe odaklandı. Analizi, Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’nde iklim araştırmacısı olan kardeşi Peter Ditlevsen ile birlikte gerçekleştirdi. Devrilmedeki değişiklikleri tahmin eden istatistiksel göstergeleri hesaplamak için 1870’den 2020’ye kadar olan vekil ölçümlerindeki verileri kullandılar.
Peter Ditlevsen, “Sadece bu göstergelerde bir artış değil, aynı zamanda bir dönüm noktasına yaklaşmakla tutarlı bir artış da görüyoruz” dedi.
Daha sonra, bu eğilimlerden tahminde bulunmak için devrilme noktası benzeri bir sistemin matematiksel özelliklerini kullandılar. Bu, Atlantik dolaşımının yüzyılın ortalarında çökebileceğini tahmin etmelerine yol açtı, ancak bu muhtemelen 2025 kadar erken ve 2095 kadar geç olabilir.
Analizleri, bu yüzyılda sera gazı emisyonlarının ne kadar artacağına dair somut varsayımlarda bulunmadı. Tek varsayım, bir AMOC çöküşüne neden olan kuvvetlerin sabit bir hızda devam edeceğiydi – esasen, atmosferik karbondioksit konsantrasyonları Sanayi Devrimi’nden bu yana olduğu gibi artmaya devam edecekti.
Röportajlarda, rahatsızlığı inceleyen birkaç araştırmacı, özellikle küresel iklimin bilgisayar modellerini kullanarak bunu yapmanın zorluğu göz önüne alındığında, bir devrilme noktasını ne zaman geçebileceğimizi tahmin etmek için yeni bir yaklaşım kullandığı için yeni analizi övdü. Ancak, zamanlamayı daha kesin bir şekilde belirlemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söyleyerek, bazı yöntemleriyle ilgili çekincelerini dile getirdiler.
Georgia Tech’te fiziksel bir oşinograf olan Susan Lozier, Grönland yakınlarındaki Kuzey Atlantik’teki deniz yüzeyi sıcaklıklarının yalnızca devrilmelerdeki değişikliklerden etkilenmediğini, bu da onları bu değişiklikleri anlamak için şüpheli bir gösterge haline getirdiğini söyledi. Geçen yıl yayınlanan ve soğuk noktanın evriminin çoğunun rüzgar ve atmosfer modellerindeki değişikliklerle açıklanabileceğini gösteren bir araştırmaya işaret etti.
Bilim adamları artık doğrudan devrilmeyi ölçmek için Atlantik boyunca asılı sensörler kullanıyorlar. doktor Lozier, bu ölçüm çalışmalarından birinde yer almaktadır. Amaç, dalgaların altındaki değişiklikleri neyin yönlendirdiğini daha iyi anlamak ve gelecekteki değişikliklerin tahminlerini iyileştirmektir.
Ancak, projeler en erken 2004 yılına kadar veri toplamaya başlamamıştır ve bu, uzun vadeli sağlıklı sonuçlara varmak için yetersizdir. Dr. Lozier.
Almanya’daki Bremen Üniversitesi’nde devrilme konusunda doktora sonrası araştırmacı olan Levke Caesar, Dr. Ditlevsen ve Dr. Ditlevsen, vekillerini hesaplardı. 19. yüzyılın sonları ve 20. yüzyılın başlarından kalma bu kayıtlar, dikkatli ayarlamalar yapılmadan ayrıntılı istatistiksel analizler için kullanılacak kadar güvenilir olmayabilir, dedi.
Yine de, yeni çalışma, değişen okyanus akıntıları hakkında veri toplamaya devam etme ihtiyacı hakkında acil bir mesaj gönderiyor, dedi Dr. Sezar. “Bir şeyler oluyor ve muhtemelen sıra dışı” dedi. “Biz insanlar olmadan olmayacak bir şey.”
Maryland Üniversitesi Çevre Bilimleri Merkezi’nde araştırma profesörü olan Hali Kilbourne, bilim adamlarının bir AMOC çöküşünün zamanlaması hakkındaki belirsizliğinin, bundan kaçınmak için sera gazı emisyonlarını azaltmamak için bir bahane olarak kullanılmaması gerektiğini söyledi.
“Zaten bir uçurumdan düşmüş olmamız ve bunu bilmememiz çok olası” dedi Dr. kilbourne “Dürüst olmak gerekirse, bunun güvenli olduğu kanıtlandığında, harekete geçmek için çok geç olacağından korkuyorum.”
Bu, yaklaşık 12.800 yıl önceydi ve bunu deneyimleyecek pek fazla insan yoktu. Ancak son yıllarda, insan kaynaklı ısınma akıntıların bir kez daha yavaşlamasına neden olabilir ve bilim adamları, dünyanın büyük bir bölümünde hava durumunu etkileyen başka bir keskin yavaşlamanın olup olmayacağını ve ne zaman gerçekleşebileceğini belirlemek için çalışıyorlar.
Bu hafta Danimarka’da bir çift araştırmacı cesur bir cevap buldu: yüzyılın sonunda akıntılar ciddi şekilde zayıflayabilir ve hatta durabilirdi.
Kopenhag Üniversitesi’nde istatistik profesörü olan Susanne Ditlevsen, bir röportajda, “Analizlerinin olası bir çöküşün yakın olduğunu göstermesi araştırmacılar için bile sürpriz oldu” dedi. İklim bilimcileri genellikle Atlantik dolaşımının bu yüzyılda azalacağı konusunda hemfikir, ancak 2100’den önce durup durmayacağı konusunda bir fikir birliği yok.
Bu yüzden sürpriz oldu dedi Dr. Ditlevsen, kendisinin ve ortak yazarının aslında bir çöküşü zamanlayabileceğini söyledi. Bilim adamları kesinlikle konuyu incelemeye ve tartışmaya devam edecekler, ancak Dr. Ditlevsen, yeni bulguların kapatmayı soyut ve uzak bir sorun olarak görmemek için yeterli sebep olduğunu söyledi. “Şimdi zamanı,” dedi.
Salı günü Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni araştırma, sürekli insan kaynaklı ısı tutucu gaz emisyonlarının iklim “devrilme noktalarını” veya çevredeki hızlı ve geri döndürülmesi zor değişiklikleri nasıl tetikleyebileceğini açıklayan, giderek artan sayıda bilimsel çalışmaya katkıda bulunuyor.
Arktik permafrostun ani erimesi. Amazon yağmur ormanlarının kaybı. Grönland ve Batı Antarktika buz tabakalarının çöküşü. Bilim adamları, dünyanın ısınması belirli bir noktayı geçtikten sonra, bu ve diğer olayların hızla başlayabileceği konusunda uyarıyor, ancak bunun gerçekleşeceği kesin eşikler oldukça belirsizliğini koruyor.
Atlantik’te araştırmacılar, çirkin bir adı olan bir okyanus akıntıları karmaşasında bir devrilme noktası değişikliğinin habercilerini arıyorlar: Atlantic Meridional Overturning Circulation veya AMOC (“EY-mock” olarak telaffuz edilir).
Bu akıntılar, kuzey Avrupa’ya dönmeden önce güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri’ni geçerek, tropik bölgelerden Gulf Stream yoluyla ılık su taşır. Bu su ısısını daha kuzeydeki havaya saldıkça soğur ve yoğunlaşır, derin denizlere batmasına ve ekvatora doğru geri dönmesine neden olur. Bu batma etkisi veya “devrilme”, akıntıların Atlantik çevresinde ve ötesindeki iklim üzerinde muazzam bir etkiye sahip olarak gezegenin etrafında muazzam miktarda ısı taşımasına izin verir.
Bununla birlikte, insanlar atmosferi ısıtırken, Grönland buz tabakasının erimesi, Kuzey Atlantik’e büyük miktarlarda tatlı su salıyor ve bu da, devrilmeyi besleyen ısı ve tuzluluk dengesini bozabilir. Grönland’ın güneyindeki Atlantik’in bir kısmı son yıllarda önemli ölçüde soğudu ve bazı bilim adamlarının sistemin yavaşladığının bir işareti olarak gördüğü bir “soğuk nokta” oluşturdu.
Dolaşım çok daha zayıf bir duruma geçerse, bilim adamları hala olası boyutu araştırıyor olsa da, iklim üzerindeki etki çok geniş olacaktır. Kuzey yarımkürenin çoğu soğuyabilir. Deniz seviyeleri, Kuzey Amerika ve Avrupa kıyılarında daha hızlı yükselebilir. Kuzey Avrupa daha fırtınalı kışlar yaşarken, Afrika’nın Sahel ve Asya’nın muson bölgeleri büyük olasılıkla daha az yağmur alacaktır.
Buz ve tortu çekirdeklerinden elde edilen kanıtlar, Atlantik sirkülasyonunun derin geçmişte ani duraklamalar ve başlangıçlar yaşadığını gösteriyor. Ancak bilim adamlarının küresel iklime ilişkin en gelişmiş bilgisayar modelleri, kısmen akıntıları şekillendiren faktörlerin karışımının çok karmaşık olması nedeniyle, akıntıların önümüzdeki yıllarda nasıl davranabileceğine dair çok çeşitli tahminler sağladı.
doktor Ditlevsen’in yeni analizi, diğer bilim adamlarının Atlantik dolaşımının gücü için bir vekil olarak kullandıklarına benzer şekilde, deniz yüzeyi sıcaklıklarına dayalı basit bir metriğe odaklandı. Analizi, Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’nde iklim araştırmacısı olan kardeşi Peter Ditlevsen ile birlikte gerçekleştirdi. Devrilmedeki değişiklikleri tahmin eden istatistiksel göstergeleri hesaplamak için 1870’den 2020’ye kadar olan vekil ölçümlerindeki verileri kullandılar.
Peter Ditlevsen, “Sadece bu göstergelerde bir artış değil, aynı zamanda bir dönüm noktasına yaklaşmakla tutarlı bir artış da görüyoruz” dedi.
Daha sonra, bu eğilimlerden tahminde bulunmak için devrilme noktası benzeri bir sistemin matematiksel özelliklerini kullandılar. Bu, Atlantik dolaşımının yüzyılın ortalarında çökebileceğini tahmin etmelerine yol açtı, ancak bu muhtemelen 2025 kadar erken ve 2095 kadar geç olabilir.
Analizleri, bu yüzyılda sera gazı emisyonlarının ne kadar artacağına dair somut varsayımlarda bulunmadı. Tek varsayım, bir AMOC çöküşüne neden olan kuvvetlerin sabit bir hızda devam edeceğiydi – esasen, atmosferik karbondioksit konsantrasyonları Sanayi Devrimi’nden bu yana olduğu gibi artmaya devam edecekti.
Röportajlarda, rahatsızlığı inceleyen birkaç araştırmacı, özellikle küresel iklimin bilgisayar modellerini kullanarak bunu yapmanın zorluğu göz önüne alındığında, bir devrilme noktasını ne zaman geçebileceğimizi tahmin etmek için yeni bir yaklaşım kullandığı için yeni analizi övdü. Ancak, zamanlamayı daha kesin bir şekilde belirlemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu söyleyerek, bazı yöntemleriyle ilgili çekincelerini dile getirdiler.
Georgia Tech’te fiziksel bir oşinograf olan Susan Lozier, Grönland yakınlarındaki Kuzey Atlantik’teki deniz yüzeyi sıcaklıklarının yalnızca devrilmelerdeki değişikliklerden etkilenmediğini, bu da onları bu değişiklikleri anlamak için şüpheli bir gösterge haline getirdiğini söyledi. Geçen yıl yayınlanan ve soğuk noktanın evriminin çoğunun rüzgar ve atmosfer modellerindeki değişikliklerle açıklanabileceğini gösteren bir araştırmaya işaret etti.
Bilim adamları artık doğrudan devrilmeyi ölçmek için Atlantik boyunca asılı sensörler kullanıyorlar. doktor Lozier, bu ölçüm çalışmalarından birinde yer almaktadır. Amaç, dalgaların altındaki değişiklikleri neyin yönlendirdiğini daha iyi anlamak ve gelecekteki değişikliklerin tahminlerini iyileştirmektir.
Ancak, projeler en erken 2004 yılına kadar veri toplamaya başlamamıştır ve bu, uzun vadeli sağlıklı sonuçlara varmak için yetersizdir. Dr. Lozier.
Almanya’daki Bremen Üniversitesi’nde devrilme konusunda doktora sonrası araştırmacı olan Levke Caesar, Dr. Ditlevsen ve Dr. Ditlevsen, vekillerini hesaplardı. 19. yüzyılın sonları ve 20. yüzyılın başlarından kalma bu kayıtlar, dikkatli ayarlamalar yapılmadan ayrıntılı istatistiksel analizler için kullanılacak kadar güvenilir olmayabilir, dedi.
Yine de, yeni çalışma, değişen okyanus akıntıları hakkında veri toplamaya devam etme ihtiyacı hakkında acil bir mesaj gönderiyor, dedi Dr. Sezar. “Bir şeyler oluyor ve muhtemelen sıra dışı” dedi. “Biz insanlar olmadan olmayacak bir şey.”
Maryland Üniversitesi Çevre Bilimleri Merkezi’nde araştırma profesörü olan Hali Kilbourne, bilim adamlarının bir AMOC çöküşünün zamanlaması hakkındaki belirsizliğinin, bundan kaçınmak için sera gazı emisyonlarını azaltmamak için bir bahane olarak kullanılmaması gerektiğini söyledi.
“Zaten bir uçurumdan düşmüş olmamız ve bunu bilmememiz çok olası” dedi Dr. kilbourne “Dürüst olmak gerekirse, bunun güvenli olduğu kanıtlandığında, harekete geçmek için çok geç olacağından korkuyorum.”