Međunarodni tim naučnika otkriva da su veoma velike vulkanske erupcije u prošlosti mogle pokrenuti lančanu reakciju koja je dovela do slabljenja ili kolapsa Atlantske meridionalne preokretne cirkulacije (AMOC), sa posledicama po klimu koje su trajale hiljadama godina. Analize ledenih jezgara i simulacije modelom CCSM4 pokazuju da hlađenje posle erupcija menja salinitet i formiranje morskog leda, što ometa dubinsko potonuće slanih voda. Ipak, efekat zavisi od "pozadinskih" klimatskih uslova: samo izuzetno velike erupcije pokazuju dugotrajnije efekte, dok erupcije kao što je Pinatubo (1991) ostaju u okviru normalne varijabilnosti.
Velike vulkanske erupcije mogle bi srušiti AMOC i pokrenuti vekovne klimatske promene
The June 12, 1991, eruption column from Mount Pinatubo was taken from the east side of Clark Air Base. (CREDIT: U.S. Geological Survey / Dave Harlow)
Masivne vulkanske erupcije mogu u roku od meseci ohladiti planetu. Istraživanje međunarodnog tima naučnika ukazuje da takvo naglo hlađenje ponekad može pokrenuti lančanu reakciju koja dovodi do dugotrajnog slabljenja ili kolapsa Atlantske meridionalne preokretne cirkulacije (AMOC), što bi imalo velike posledice po klimu u severnoj Evropi i šire.
Records of explosive volcanism during the Holocene. (CREDIT: Science)
Šta su istraživači radili?
Tim, uključujući naučnike iz Niels Bohr Institute pri Univerzitetu u Kopenhagenu, uporedio je zapise iz ledenih jezgara sa rezultatima višestovekovnih klimatskih simulacija izvršenih modelom CCSM4 pod glacijalnim uslovima. Cilj je bio da se proveri hipoteza da velike, naročito tropske, erupcije mogu poslužiti kao "potisak" koji prevrće klimatski sistem blizu granice stabilnosti.
Winter surface buoyancy flux anomalies. The (A) total, (B) haline, and (C) thermal surface buoyancy fluxes anomalies. (CREDIT: Science)
Profesor Markus Jochum napominje da simulacije pokazuju kako je AMOC verovatno znatno osetljiviji na spoljne poremećaje nego što se ranije mislilo, što daje važan uvid u moguće buduće reakcije cirkulacije.
Kako erupcije utiču na AMOC?
Velike erupcije ispuštaju sumpor-dioksid, pepeo i čestice koje reflektuju sunčevu svetlost – što dovodi do privremenog hlađenja atmosfere. Hlađenje menja salinitet površinskih voda i podstiče formiranje morskog leda u severnom Atlantiku. Pošto AMOC zavisi od potonuća gustih i slanih voda na visokim geografskim širinama, veće formiranje leda i dodatni unos slatke vode mogu oslabiti proces dubokog potonuća i time smanjiti snagu cirkulacije.
Summer surface buoyancy flux anomalies. The (A) total, (B) haline and (C) thermal surface buoyancy fluxes anomalies. (CREDIT: Science)
Modeli pokazuju složen odgovor: u prvim godinama nakon erupcije AMOC se ponekad privremeno ojača zbog promena u atmosferskim obrascima (sličnih negativnoj fazi Severnoatlantske oscilacije), ali zatim širenje leda i svežih voda dovodi do dugoročnog slabljenja. Neke simulacije završile su dugotrajnim hladnim stanjem nakon prelaska kritične tačke, dok su se druge oporavile.
Postvolcanic North Atlantic climate changes. Time sequence (rows) of North Atlantic ensemble mean climatological anomalies (volcanism – no volcanism). (CREDIT: Science)
Dr Guido Vettoretti objašnjava da rezultati podržavaju ideju da velike tropske erupcije u prošlosti mogu biti okidač za kolaps AMOC-a i nagle klimatske promene u razmerama od nekoliko hiljada godina.
Podaci i nesigurnosti
Ledenjačka jezgra sadrže slojeve sulfata koji služe kao tragovi velikih erupcija i omogućavaju povezivanje erupcija sa klimatskim uslovima. Ipak, signali u jezgrima i njihovo datiranje imaju neizvesnosti: preciznost datovanja, nepotpuni vulkanski zapisi i nepoznate količine sumpornih emisija iz drevnih erupcija mogu dovesti do promašaja ili potcenjivanja nekih događaja.
Autori upozoravaju i da klimatski modeli ne mogu savršeno rekonstruisati sve prethodne uslove (npr. veličinu ledenih pokrivača i tadašnje atmosferske obrasce), zato su potrebna dodatna istraživanja—posebno o kumulativnim efektima niza erupcija tokom dužih perioda.
Ključni rezultati
- U simulacijama je najveća erupcija izazvala globalno hlađenje od oko 2,5 °C u neposrednom razdoblju nakon događaja.
- Erupcije jačine Pinatuba (1991) i manje verovatno će proizvesti trajan odgovor koji je izvan granica normalne klimatske varijabilnosti.
- Samo izuzetno velike erupcije i povoljni 'pozadinski' klimatski uslovi zajedno mogu preći kritičnu tačku i izazvati dugotrajan kolaps AMOC-a.
Zašto je to važno danas?
AMOC je već predmet zabrinutosti zbog savremenog zagrevanja, topljenja lednika i promena u ciklusima padavina koje mogu uneti velike količine sveže vode u severni Atlantik. Studija ne tvrdi da će buduće vulkanske erupcije sigurno izazvati kolaps AMOC-a, ali pokazuje kako kombinacija spoljnog šoka i unutrašnje varijabilnosti može dovesti do neočekivanih i dugotrajnih promena. Bolje razumevanje tih mehanizama pomoći će u proceni rizika i unapređenju klimatskih predviđanja.
Rezultati su objavljeni onlajn u časopisu Science. Izvor vesti: The Brighter Side of News.
Pomozite nam da budemo bolji.
