Замедление одного из главных течений в Атлантическом океане приводит к повышению уровня моря и учащению наводнений на северо-востоке США, что накладывается на уже существующий подъем Мирового океана из-за изменения климата. Полный коллапс Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) по мере потепления планеты может поднять уровень моря еще выше.
«Если AMOC коллапсирует, это резко увеличит частоту наводнений вдоль побережья США, даже без сильных штормов. Даже частичное ослабление [течения] уже может иметь серьезные последствия», — объясняет Липин Чжан из Геофизической лаборатории динамики жидкости Национального управления океанических и атмосферных исследований в Нью-Джерси.
Таяние ледников и потепление воды из-за антропогенного изменения климата приводят к повышению среднего уровня моря, но скорость этого роста неодинакова в разных регионах. Например, в некоторых прибрежных районах суша опускается, что ускоряет относительный подъем уровня моря. Местный уровень моря зависит также от циркуляции тепла, воды и концентрации соли: теплая и менее соленая вода занимает больше объема, чем холодная и соленая.
В последние десятилетия уровень моря, омывающего северо-восточное побережье США, повышается быстрее, чем в среднем на планете. Помимо опускания суши, одной из возможных причин этого предполагается замедление AMOC — течения, которое переносит теплую воду из низких широт в Северную Атлантику, где она охлаждается, становится более соленой и опускается на глубину. Когда циркуляция ослабевает, глубинные воды вдоль течения нагреваются и расширяются, выталкивая больше воды на мелководный континентальный шельф.
Интенсивность AMOC меняется по естественным причинам на больших временных масштабах, а изменение климата в последние десятилетия способствует его замедлению из-за таяния льдов, опресняющего Северную Атлантику, и потепления вод. Однако неясно, как это замедление влияет на уровень моря.
Чжан и ее коллеги использовали данные приливных станций вдоль побережья Новой Англии, чтобы восстановить местный уровень моря за последние сто с лишним лет. Результатами исследования они поделились в Science Advances.
Помимо устойчивого роста из-за глобального потепления, обнаружились заметные колебания уровня моря с периодичностью в несколько десятилетий. Годы с высоким уровнем моря совпадают с периодами ослабления AMOC, и в эти же годы учащались прибрежные наводнения.
Исследователи применили две разные океанические модели, чтобы количественно оценить влияние колебаний силы AMOC на местный уровень моря. Хотя основной причиной изменений остается устойчивый рост из-за изменения климата, они выяснили, что ослабление AMOC значительно усиливает подъем уровня моря и связанные с ним наводнения. На разных участках побережья замедление AMOC стало причиной 20–50% наводнений с 2005 года.
Поскольку естественные циклы изменения силы AMOC в значительной степени предсказуемы, эти данные позволят ученым прогнозировать годы с высокой частотой наводнений с опережением до трех лет, говорит Чжан. Это может помочь в долгосрочном планировании инфраструктуры и подготовке к чрезвычайным ситуациям.
«Это доказывает, что AMOC действительно влияет [на подъем уровня моря]. Это не просто модель или теория, это реальный наблюдаемый эффект», — заметил профессор Крис Хьюз из Ливерпульского университета.
Пока неясно, какая часть недавнего ослабления AMOC вызвана изменением климата, а какая — естественными колебаниями. Однако исследование подтверждает прогнозы о том, что большая часть восточного побережья США может столкнуться с резким подъемом уровня моря в случае полного коллапса AMOC из-за изменения климата — что маловероятно, но возможно.
Почти полный коллапс течения может поднять уровень моря примерно на 24 сантиметра, предупредил Хьюз. «Звучит не очень впечатляюще, но даже небольшого подъема достаточно для серьезных последствий», — подытожил он.