POSLJEDNJIH godina znanstvenici su u više navrata upozoravali da atlantske oceanske struje zbog klimatskih promjena usporavaju brže nego što se očekivalo.

Više novijih studija pokazalo je da bi AMOC, uključujući i povezani sustav Golfske struje, mogao doživjeti kolaps već do sredine 21. stoljeća. Istraživanje objavljeno u časopisu Geophysical Research Letters navodi da bi u slučaju tog kolapsa prosječne temperature u Velikoj Britaniji, Irskoj i Skandinaviji mogle pasti i do 8 °C u roku od nekoliko desetljeća.

No jedno novo istraživanje otkrilo je da bi mogao postojati svojevrsni backup, odnosno rezervni sustav zahvaljujući kojem bi one mogle biti otpornije na globalno zatopljenje nego što se dosad mislilo.

Što je AMOC, a što Golfska struja?

Atlantska meridionalna preokretna cirkulacija (AMOC) je mreža struja koje kruže Atlantikom poput ogromnog transportnog pojasa. Hladne, slane vode tonu blizu Grenlanda zahvaljujući tome što su gušće i teže te putuju prema jugu u dubljim slojevima mora. Ponovno izlaze na površinu kod Antarktike i vraćaju se prema sjeveru, putujući kroz tropske krajeve u kojima se zagrijavaju. Takva zagrijana, manje gusta voda nastavlja dalje prema sjevernom polu donoseći toplije vode u Sjevernu hemisferu.

Ovaj sustav posebno je važan za topliju klimu Europe. Kada bi se zaustavio, to bi, među ostalim, moglo dovesti do drastičnog pada temperatura u Sjevernoj Europi te do snažnog porasta razina mora duž istočne obale SAD-a. Golfska struja je površinski sjeverni krak AMOC-a koji prenosi toplu vodu iz tropskog Atlantika prema Europi. (video dolje).

Sjeverni polarni krajevi se brže zagrijavaju

Znanstvenici smatraju da je AMOC sve više ugrožen globalnim zagrijavanjem, posebno zato što se sjeverna polarna područja zagrijavaju brže od ostatka svijeta. Naime, kako se bijeli led u polarnim krajevima otapa, smanjuje se površina koja reflektira sunčeve zrake, a povećava tamnija površina mora i kopna koja ih upija.

U normalnim uvjetima površinske vode postupno gube toplinu dok putuju Sjevernim Atlantikom, stoga postaju sve gušće. Dolaskom do sjevernih mora - grenlandskog, norveškog i islandskog – postaju dovoljno guste da potonu prema dubljim slojevima oceana, pokrećući jedan od ključnih procesa globalne termohaline cirkulacije. No zbog brzog zagrijavanja u sjevernim polarnim krajevima, prijenos topline iz oceana u atmosferu sve je slabiji. Istovremeno se u ocean ulijevaju rijeke otopljene vode iz Arktika i grenlandske ledene ploče koje smanjuju slanost i gustoću površinskih voda, dodatno smanjujući sposobnost njihova tonjenja.

Stvaranje gustih voda u nordijskim morima značajno se smanjilo od 1993., što predstavlja problem za stabilnost cijeloga atlantskoga cirkulacijskog sustava.

Arktička „atlantifikacija“

Međutim, u novom istraživanju objavljenom prošli tjedan u časopisu Science Advances voditelj istraživanja Marius Årthun, fizički oceanograf sa Sveučilišta u Bergenu u Norveškoj, i njegovi kolege otkrili su da postoji dosad neprepoznat rezervni sustav koji bi mogao usporiti kolaps AMOC-a.

U novoj studiji tim je, korištenjem visokorezolucijske reanalize za razdoblje od 1993. do 2020. godine, pokazao da se formiranje gustih vodenih masa u Arktiku pomaklo u prostoru. Znanstvenici su usporedili rezultate s raspoloživim opažanjima kako bi provjerili točnost reanalize u prikazu procesa koji se odvijaju u tom području.

Analize su potvrdile da Arktički ocean prolazi kroz proces nazvan "atlantifikacija".

Formiranje guste vode preselilo u Barentsovo more

Oceanografkinja Natalija Dunić tumači da je formiranje guste vode pomaknuto s tradicionalnih područja u nordijskim morima prema sjeveru, dublje u Arktički bazen, posebice u Barentsovo more i područje sjeveroistočno od Grenlanda.

„To znači da sada veći dio hlađenja površinskog dijela mora i stvaranja guste vode nastaje u Arktičkom oceanu, u područjima koja su donedavno bila prekrivena morskim ledom. Time se očuvala stabilnost donjeg dijela AMOC-a. Štoviše, analize su pokazale da je u razdoblju od 1993. do 2020. došlo do porasta volumena nastale guste vode, koji nadoknađuje volumen što se ranije generirao u tradicionalnim regijama nordijskih mora", kaže Dunić.

Atlantifikacija Arktika znači da tople atlantske vode svake godine ulaze sve više i sve dalje u Arktički ocean te da ta regija proizvodi više gustih voda nego prije. Årthun tumači da se "atlantifikacija odnosi na prijelaz Arktičkog oceana iz hladnog, ledenog stanja u toplije, manje ledeno stanje".

U posljednjim desetljećima u Barentsovu moru, dijelu Arktičkog oceana smještenom između Skandinavije i Svalbarda, morski se led povlači sve dalje na sjever.

"Barentsovo more trebala bi biti prva regija Arktika koja će ostati bez leda"

Årthun kaže kako se "očekuje da će Barentsovo more biti prva arktička regija koja će ostati bez leda" te da se atlantske vode sada šire i u Eurazijsku zavalu, sjeverno od Barentsova mora.

"Otkrili smo da je smanjenje formacije gustih voda u nordijskim morima kompenzirano većom formacijom gustih voda u Barentsovu moru i sjeverno od Svalbarda," rekao je. "Ta su dva područja iskusila povlačenje ruba morskog leda [...], čime se povećala površina na kojoj se gusti vodeni slojevi mogu formirati."

Autori smatraju da bi ovaj rezervni sustav mogao pomoći duljem održavanju AMOC-a. "Postoje procesi koji pridonose otpornosti AMOC-a, možda smanjujući vjerojatnost ozbiljnog slabljenja ili kolapsa," rekao je Årthun.

Oceanske struje važne su za život na Zemlji

Je li rezerva dugoročno održiva?

Dunić kaže da stabilnost donjeg dijela AMOC-a znači da, unatoč globalnom zagrijavanju, sustav funkcionira na drugačiji način nego što su prijašnja istraživanja predviđala.

„Površinske vode mogu i dalje gubiti toplinu i postajati dovoljno guste da potonu. Međutim, pitanje je je li to dugoročna garancija stabilnosti. Naime, ako se otapanje leda i dotok slatke vode ubrza, npr. s Grenlanda, to bi moglo nadjačati efekt atlantifikacije, te bi AMOC i dalje mogao slabiti u budućnosti. To su autori i naveli u radu. Ovo je trenutno stanje, situacije koja je vrlo dinamična, stoga nije nužno budući trend", dodala je.

Potrebno je provesti više istraživanja kako bi se utvrdilo hoće li taj rezervni sustav opstati u toplijem svijetu. Također postoji neizvjesnost koliko Arktički ocean doista može zamijeniti Nordijska mora u formiranju izrazito gustih voda, rekao je Nicholas Foukal, fizički oceanograf i docent sa Sveučilišta Georgia, koji nije sudjelovao u studiji.

Bilo bi zanimljivo proučiti jesu li najgušće vode i dalje u formaciji, rekao je Foukal za Live Science, jer su "vodeni slojevi koji su se povijesno formirali u Grenlandskom moru bili nevjerojatno gusti."

Grenlandsko more vrlo je duboka oceanska baza izložena ledenim naletima iz grenlandske ledene ploče. "Arktik nema takvu vrstu uvjeta," objasnio je Foukal. "Sumnjam da se te stvarno guste vode formiraju u Arktiku," dodao je.