استیو رینتول, نویسنده ارائه
قطب جنوب زمینه را برای بزرگترین آبشار جهان فراهم می کند. این عمل در زیر سطح اقیانوس اتفاق می افتد. در اینجا، تریلیون‌ها تن آب سرد، متراکم و غنی از اکسیژن از فلات قاره آبشار می‌یابد و به اعماق زیادی فرو می‌رود. این «آب پایین» قطب جنوب سپس به سمت شمال در امتداد کف دریا در جریان‌های عمیق اقیانوسی پخش می‌شود، قبل از اینکه به آرامی در هزاران کیلومتر دورتر بالا بیاید.
به این ترتیب، قطب جنوب یک شبکه جهانی از جریان های اقیانوسی به نام "گردش واژگون" را هدایت می کند که گرما، کربن و مواد مغذی را در سراسر کره زمین توزیع می کند. واژگونی برای پایدار نگه داشتن آب و هوای زمین بسیار مهم است. این همچنین راه اصلی رسیدن اکسیژن به اعماق اقیانوس است.
اما نشانه هایی وجود دارد که این گردش خون در حال کاهش است و ده ها سال زودتر از آنچه پیش بینی می شد اتفاق می افتد. این کاهش سرعت می تواند ارتباط بین سواحل قطب جنوب و اعماق اقیانوس را مختل کند و پیامدهای عمیقی برای آب و هوای زمین، سطح دریاها و حیات دریایی داشته باشد.
تحقیق جدیدکه امروز در ژورنال Nature Climate Change منتشر شده است، از مشاهدات دنیای واقعی برای رمزگشایی چگونگی و چرایی تغییر اعماق اقیانوس اطراف قطب جنوب در سه دهه گذشته استفاده می کند. اندازه گیری های ما نشان می دهد که گردش واژگونی تقریباً یک سوم (30٪) کند شده است و سطح اکسیژن اعماق اقیانوس در حال کاهش است. این اتفاق حتی زودتر از این هم می افتد مدل های آب و هوا پیش بینی کرد.
ما دریافتیم که ذوب شدن یخ های قطب جنوب باعث اختلال در شکل گیری آب های زیرین قطب جنوب می شود. آب ذوب آب های سطحی قطب جنوب را تازه تر، چگال تر و در نتیجه احتمال غرق شدن کمتر می کند. این ترمز را بر روی گردش واژگونی قرار می دهد.
حالا این یک آبشار است: آب متراکمی که از فلات قاره به اعماق اقیانوس در دریای راس جریان دارد. کنسرسیوم برای مدل سازی یخ اقیانوس-دریا در استرالیا (COSIMA) و زیرساخت محاسباتی ملی.
چرا این مهم است؟
با کاهش جریان آب کف، عرضه اکسیژن به اعماق اقیانوس کاهش می یابد. سپس لایه پایین آب غنی از اکسیژن منقبض شده با آب های گرم تری که اکسیژن کمتری دارند جایگزین می شود و سطح اکسیژن را بیشتر کاهش می دهد.
حیوانات اقیانوسی، بزرگ و کوچک، حتی به تغییرات کوچک در اکسیژن واکنش نشان می دهند. حیوانات اعماق اقیانوس با شرایط کم اکسیژن سازگار هستند اما هنوز باید نفس بکشند. از دست دادن اکسیژن ممکن است باعث شود آنها به مناطق دیگر پناه ببرند یا رفتار خود را تطبیق دهند. مدل ها نشان می دهند که ما هستیم در قفل شده به انقباض محیط زیست "دوام" در دسترس برای این حیوانات با کاهش انتظار می رود تا 25٪.
کاهش سرعت واژگونی نیز ممکن است تشدید گرم شدن کره زمین گردش واژگونی دی اکسید کربن و گرما را به اعماق اقیانوس می برد و در آنجا ذخیره می شود و از جو پنهان می شود. با کاهش ظرفیت ذخیره سازی اقیانوس ها، دی اکسید کربن و گرمای بیشتری در جو باقی می ماند. این بازخورد گرمایش جهانی را تسریع می کند.
کاهش در میزان آب کف قطب جنوب که به کف اقیانوس می رسد نیز افزایش می یابد سطح آب دریا زیرا آب گرم تری که جایگزین آن می شود فضای بیشتری را اشغال می کند (انبساط حرارتی).
تازه کردن آب های قفسه جریان آب متراکم را کاهش می دهد و عمیق ترین قسمت های گردش واژگونی را کند می کند و در عین حال اکسیژن رسانی عمیق را نیز کاهش می دهد. کتی گان, نویسنده ارائه
نشانه های تغییر نگران کننده
انجام مشاهدات از کف آب چالش برانگیز است. اقیانوس جنوبی دور افتاده است و قوی ترین بادها و بزرگترین امواج روی سیاره را در خود جای داده است. همچنین دسترسی به یخ دریا در طول زمستان، زمانی که آب کف تشکیل می‌شود، محدود می‌شود.
این بدان معناست که مشاهدات اعماق اقیانوس جنوبی پراکنده است. با این وجود، اندازه‌گیری‌های مکرر عمق کامل که از سفرهای کشتی گرفته شده است، اجمالی به تغییرات در حال انجام در اعماق اقیانوس ارائه کرده است. لایه زیرین آب است گرم تر، چگال تر و نازک تر می شود.
داده های ماهواره ای نشان می دهد که ورقه یخی قطب جنوب است کوچک شدن. اندازه‌گیری‌های اقیانوسی انجام‌شده در پایین دست مناطق مذاب سریع نشان می‌دهد که آب مذاب وجود دارد کاهش شوری (و تراکم) آبهای ساحلی.
از دست دادن توده یخ قطب جنوب طی چند دهه گذشته بر اساس داده های ماهواره ای، نشان می دهد که بین سال های 2002 تا 2020، قطب جنوب به طور متوسط حدود 150 میلیارد تن یخ در سال می ریزد و آب ذوب را به اقیانوس ها اضافه می کند و سطح دریاها را بالا می برد (منبع: ناسا). ).
این نشانه‌ها به یک تغییر نگران‌کننده اشاره می‌کنند، اما هنوز هیچ مشاهده مستقیمی از گردش واژگونی عمیق وجود ندارد.
ما چه کار کردیم؟
ما انواع مختلف مشاهدات را با استفاده از هر یک از نقاط قوت آنها به روشی جدید ترکیب کردیم.
اندازه‌گیری‌های عمق کامل که توسط کشتی‌ها جمع‌آوری می‌شود، تصاویری فوری از چگالی اقیانوس‌ها ارائه می‌کند، اما معمولاً هر دهه یک بار تکرار می‌شوند. از سوی دیگر، ابزارهای لنگر، اندازه گیری مداوم چگالی و سرعت را ارائه می دهند، اما فقط برای مدت زمان محدودی در یک مکان خاص.
ما یک رویکرد جدید ایجاد کردیم که داده‌های کشتی، سوابق پهلوگیری و شبیه‌سازی عددی با وضوح بالا را برای محاسبه قدرت جریان آب پایین قطب جنوب و میزان اکسیژنی که به اعماق اقیانوس منتقل می‌کند، ترکیب می‌کند.
مطالعه ما بر حوضه ای عمیق در جنوب استرالیا متمرکز شد که آب کف را از چندین منبع دریافت می کند. این منابع در پایین دست ورودی های بزرگ آب ذوب قرار دارند، بنابراین این منطقه به احتمال زیاد هشداری اولیه در مورد تغییرات اعماق اقیانوس ناشی از آب و هوا ارائه می دهد.
یافته ها قابل توجه است. طی سه دهه، بین سال‌های 1992 تا 2017، گردش واژگونی این منطقه تقریباً یک سوم (30٪) کند شد و باعث شد اکسیژن کمتری به اعماق برسد. این کاهش به دلیل طراوت در نزدیکی قطب جنوب بود.
ما دریافتیم که این طراوت باعث کاهش تراکم و حجم تشکیل شده در کف قطب جنوب و همچنین سرعت جریان آن می شود.
کاهش سرعت مشاهده شده حتی بیشتر می شد اگر یک رویداد آب و هوایی کوتاه مدت که باعث ایجاد یک رویداد آب و هوایی کوتاه مدت نبود بازیابی جزئی و موقت تشکیل آب کف. این بازیابی که توسط افزایش شوری هدایت می‌شود، حساسیت تشکیل آب کف به تغییرات شوری در فلات قاره قطب جنوب را بیشتر نشان می‌دهد.
نگران کننده است، این مشاهدات نشان می دهد که تغییرات پیش بینی می شود تا سال 2050 رخ دهد در حال حاضر در حال انجام هستند.
گرم شدن اقیانوس ها در اثر کندی واژگونی قطب جنوب، اعتبار: متیو انگلستان و کیان لی.
بعدش چی؟
انتظار می رود با گرم شدن جهان، ریزش یخ از قطب جنوب ادامه یابد، حتی شتاب بیشتری بگیرد. ما هستیم تقریباً مطمئن هستید که از 1.5 عبور می کنید؟ آستانه گرمایش جهانی تا سال 2027.
از دست دادن بیشتر یخ به معنای شادابی بیشتر است، بنابراین می توانیم کاهش سرعت گردش خون و تلفات عمیق اکسیژن را پیش بینی کنیم.
پیامدهای کاهش سرعت به قطب جنوب محدود نخواهد شد. گردش واژگونی در سراسر اقیانوس جهانی گسترش می یابد و بر سرعت تغییرات آب و هوا و افزایش سطح دریا تأثیر می گذارد. همچنین برای زندگی دریایی مخرب و مضر خواهد بود.
تحقیقات ما دلیل دیگری برای کار سخت‌تر و سریع‌تر برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ارائه می‌کند.
درباره نویسنده
کتی گان،، CSIRO; متی انگلستان، پروفسور Scientia و معاون مرکز ARC استرالیا برای تعالی علوم قطب جنوب (ACEAS)، UNSW سیدنیو استیو رینتول، همکار CSIRO، CSIRO
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط:
آینده ما انتخاب می کنیم: زنده ماندن از بحران آب و هوا
توسط کریستیانا فیگرس و تام ریوت-کارناک
نویسندگان، که نقش های کلیدی در توافق نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوا داشتند، بینش ها و استراتژی هایی را برای رسیدگی به بحران آب و هوا، از جمله اقدامات فردی و جمعی ارائه می دهند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
زمین غیرقابل سکونت: زندگی پس از گرم شدن
توسط دیوید والاس ولز
این کتاب پیامدهای بالقوه تغییرات آب و هوایی کنترل نشده، از جمله انقراض دسته جمعی، کمبود غذا و آب، و بی ثباتی سیاسی را بررسی می کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
وزارت آینده: یک رمان
توسط کیم استنلی رابینسون
این رمان دنیایی نزدیک به آینده را تصور می کند که با تأثیرات تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می کند و چشم اندازی را ارائه می دهد که چگونه جامعه ممکن است برای مقابله با بحران تغییر کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
زیر آسمان سفید: طبیعت آینده
توسط الیزابت کلبرت
نویسنده تأثیر انسان بر جهان طبیعی، از جمله تغییرات آب و هوا، و پتانسیل راه حل های فناورانه برای مقابله با چالش های زیست محیطی را بررسی می کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است
ویرایش شده توسط پل هاوکن
این کتاب یک طرح جامع برای پرداختن به تغییرات آب و هوا، شامل راه‌حل‌هایی از طیف وسیعی از بخش‌ها مانند انرژی، کشاورزی و حمل‌ونقل ارائه می‌کند.
