Nerimą keliančią žinią žurnale „Nature“ paskelbė mokslininkų grupė, vadovaujama Viskonsino-Medisono universiteto (JAV) atmosferos tyrėjo Fengo He ir Oregono valstijos universiteto (JAV) mokslininko Peterio Clarko. Jų vadovaujama tyrėjų grupė analizavo procesus, vykusius tuo metu, kai planetoje vyko du ankstesnieji ledynų tirpsmai – panašūs į dabartinį tirpimą.
Anot F.He, tikslas yra geriau suprasti, kokie veiksniai prisideda prie jūros lygio kilimo. Mokslininkams dėl to būta nemažai iššūkių – esama labai daug nežinomų veiksnių, susijusių su Grenlandijos ir Antarktidos ledyninių šelfų tirpsmu.
„Mes tiesiog nežinome, kaip greitai jie tirps, ar suirs virš vandens plūduriuojantis Antarktidos ledyninis šelfas ir kaip greitai tai nutiks – ar per 100, ar per 1 000 metų. Bet, įvertinus Antarktidos vakarinio ir rytinio ledynų šelfų nestabilumą, numatome tikimybę, kad iki 2200-ųjų metų jūros lygis pakils 7,5 metro“, – sakė F.He.
Mokslininkai nustatė, kad prie ledynų tirpsmo aktyviai prisideda po ledu esančio vandens šiltumas, ypač Antarktidos regione, kur reikšminga ledynų dalis yra panirusi po vandeniu.
Per du paskutiniuosius ledynų tirpimo periodus šiltėjimą daugiausia lėmė procesas, vadinamas Atlanto meridioninės apykaitos cirkuliacija (angl. Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC), jį galima palyginti su vandenyniniu konvejeriu, kuris šiltą vandenį neša į šiaurę, o šaltą – į pietus.
Giliųjų vandenyno sluoksnių šilimas veikiausiai nulėmė ir Vakarų Antarktidos ledynų šelfo subyrėjimą prieš 125 000 metų, dėl ko jūros lygis išaugo 3 metrais. Iš viso per paskutinį tirpsmo periodą vanduo pakilo maždaug 9 metrais.
„Net ir dabartiniai stebėjimai rodo, kad pusė Antarktidos ledyninio šelfo sutirpsta dėl giliųjų vandenyno sluoksnių šiltėjimo“, – sakė atmosferos tyrėjas.
Tyrime buvo taikomas modeliavimo metodas, leidžiantis derinti geriausius turimus planetos poveikio ledynams duomenis su informacija apie vandens lygio kilimą, šiltnamio dujų koncentraciją, vidutinę pasaulinę temperatūrą ir giliųjų vandens sluoksnių temperatūrą.
Modeliavimą mokslininkai atliko naudodami JAV Nacionalinio atmosferos tyrimų centro Visuomenės klimato sistemų modelio 3 versiją. Iš visų planetoje surinktų duomenų, susijusių su klimato kaita, mokslininkai galėjo gauti daugiau nei 25 tūkst. metų siekiančią permainų prognozę.
Modeliavimui buvo panaudoti istorinių šiltnamio dujų koncentracijų indikatoriai iš giliųjų ledynų sluoksnių, jūros lygį parodantys senųjų koralų pakitimai ir olų dariniai, vadinami speleotemomis. Modelyje taip pat buvo vertinamas Žemės atstumas iki Saulės, žinios apie ledyninių šelfų būklę, su AMOC susiję šilumos pernešimo pakitimai.
Nustatyta, kad Paskutinio tirpsmo metu AMOC veikimas buvo staigiai, vienu žingsniu, sutrikdytas maždaug 7000 metų laikotarpiui. Modeliavimas parodė, kad dabartinės geologinės epochos – holoceno – AMOC srovių sutrikdymas truks tik du trečdalius to laiko ir įvyks dviem žingsniais.
Tačiau abiejų šių žingsnių metu AMOC sumažėjimas sukels giliųjų vandens sluoksnių sušilimą visame Atlanto baseine – šios prognozės jau dabar dera su stebėjimų duomenimis. AMOC susilpnėjimas taip pat lėmė Šiaurės Atlanto vandenyno apledėjimą ir vandenyno konvekcijos silpimą – abu šie procesai sumažina šilumos perdavimą iš giliųjų vandenyno sluoksnių ir šildo vandenyno gelmes, panašiai, kaip sniegas žiema padeda izoliuoti žemiau esančius žemės sluoksnius nuo įšalimo.
„Nors jau ilgą laiką žinojome, kad tirpsmo periodo metu kyla vandenynų lygis, mūsų tyrimas padėjo nustatyti, kodėl ir kaip tai vyksta. Naujasis darbas ypač pabrėžia vandenyno šiltėjimo svarbą jūrinių ledynų šelfų destabilizacijai“, – sakė tyrimo bendraautorė, Viskonsino-Medisono universiteto Žemės mokslų profesorė Andrea Dutton.
Nuo ikipramoninių laikų iki 2020 metų pasaulinis jūros lygis pakilo maždaug 25 centimetrais. JAV Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija 2014 metais paskelbė, kad stebimas greitėjantis vandens lygio augimas – maždaug po 2 centimetrus per metus.
Be to, lyginant su ikipramoniniais laikais vidutinė pasaulinė temperatūra 2014 metais jau buvo išaugusi 1 laipsniu. Tai yra papildomos šilumos kiekis, panašus į tą, kuris sukėlė ankstesnį ledynų tirpimo periodą.
„Šios žinios yra bauginančios dėl to, kad jos parodo, kad dabartinio aplinkos šiltėjimo sąlygomis vandenynų lygis gali pakilti 6–9 metrais. Antarktidos ledyninis šelfas yra labai jautrus vandenyno temperatūros pokyčiams, todėl norėdami sumažinti neužtikrintumą dėl vandenyno lygio kitimo, kurį lemia Antarktidos ledynai, privalome stebėti, kur vyksta giluminis vandens šiltėjimas ir modeliuoti daugiau ledynų pokyčių. Vandenynų lygio augimas – pati didžiausia klimato kaitos keliama grėsmė“, – sakė F.He.
