Problema Gulfstream-ului

Experţii în schimbări climatice au detectat recent apariţia primelor semne ale încetinirii Gulfstream-ului, curentul care fereşte Anglia şi o mare parte din Europa de a îngheţa complet [10]. S-a descoperit faptul că unul dintre „motoarele” termosaline care menţin Gulfstream-ul în activitate, cel care face să se scufunde apa rece în Marea Groenlandei, a ajuns în prezent la un sfert din viteza iniţială.

Slăbirea curentului, din punct de vedere al vitezei şi debitului, a cărei cauză aparentă pare să fie încălzirea globală, ar putea declanşa mari schimbări în circulaţia sa timp de ani sau decenii. În mod paradoxal, aceasta ar putea arunca Anglia şi nord-vestul Europei într-o iarnă veşnică [11].

Această schimbare a fost prezisă de oamenii de ştiinţă cu mult timp în urmă şi cele mai noi cercetări prezintă în detaliu desfăşurarea fenomenului.

Cercetări ştiinţifice

Peter Wadhams, profesor în fizica oceanelor la Cambridge University a participat la mai multe expediţii în Arctica la bordul submarinelor Marinei Regale, realizând măsurători în Marea Groenlandei [12]. Până nu demult, în adâncurile oceanelor existau „furnale″ uriaşe de apă rece şi densă care se scufundau de la suprafaţă până la 3000 m adâncime. În prezent, acestea au dispărut aproape complet. Pe măsură ce apa rece se scufundă, cea caldă de la latitudinile sudice îi ia locul, menţinând circulaţia activă. Dacă mecanismul se încetineşte, în Europa va ajunge tot mai puţină caldură. [1]

O asemenea schimbare ar avea un impact sever în Anglia, situată la aceeaşi latitudine cu Siberia care este mult mai rece. Gulfstream-ul transportă de 27.000 ori mai multă căldură decât căldura care ar putea fi generată de toate ţările Europei, determinând astfel o creştere a temperaturii medii în Anglia cu 5-8°C [2].

Wadhams şi colegii săi sunt convinşi că aceste schimbări sunt pe cale să se producă. Ei au prezis că încetinirea Gulfstream-ului va fi probabil însoţită de efecte secundare, precum topirea completă a calotelor polare până în 2080, dacă nu chiar până în 2020. Acest fapt va avea drept consecinţă dispariţia urşilor polari şi a altor specii de animale, precum şi mutarea eschimoşilor [4]. Wadham a constatat că, în ultimii 20 ani, grosimea stratului de gheaţă din unele regiuni polare s-a redus cu 46%. Rezultatele cercetărilor l-au îndemnat să îşi concentreze atenţia spre gheţarul Odden din Marea Groenlandei, care ar trebui să se formeze în fiecare iarnă şi să dispară în fiecare vară [11].

Creşterea gheţarului este factorul care declanşează anual formarea coloanelor de apă descendente.[5] Pe măsură ce apa mării îngheaţă formând gheţarul, cristalele de gheaţă elimină sare în apa din jur, făcând-o mai densă decât apa rece care se scufundă [3].

Începând cu anul 1998, Gheţarul Odden nu s-a mai format. Ultima sa apariţie a fost observată în anul 1997. În trecut, sub acest gheţar se formau în fiecare iarnă 9-12 coloane de apă descendente [5,6]. În prezent, din cele 12 mai există doar două, care sunt atât de slabe încât apa nu mai reuşeşte să atingă fundul mării. Efectul acestui eveniment este greu de prezis, deoarece curenţii oceanici şi sistemele climatice sunt inerţiale şi răspund lent la apariţia unor factori perturbatori; pe de altă parte, mai există două zone în Atlanticul de Nord, unde în apele reci apar coloane descendente de apă, menţinând astfel circulaţia [7,8].

O analiză detaliată a datelor obţinute prin observaţiile din satelit în anii 1996-2005 a arătat că, în ultimii 5 ani, s-a dublat cantitatea de gheaţă care s-a topit în Groenlanda. Dr. Rignot de la Jet Propulsion Laboratory al NASA din Pasadena, California a descoperit că gheţarii pot reacţiona rapid la schimbările de temperatură. Dacă Groenlanda pierdea în 1996 ca. 100 km3 de gheaţă pe an, în 2005 cantitatea a crescut la 220 km3. Un oraş de mărimea Los Angeles-ului utilizează ca. 1 km3 apă pe an.

Rignot si co-autorul studiului, Pannir Kanagaratnam de la Universitatea din Kansas, au măsurat vitezele gheţarilor, folosind datele obţinute de sateliţi. Acceleraţia pare sa fie favorizată de o creştere a temperaturii aerului. Julian Dowdeswell de la Universitatea Cambridge, care a scris un articol despre studiul celor doi autori amintiţi a menţionat că singurul mod prin care ar putea fi oprită pierderea de gheaţă din Groenlanda este intensificarea ninsorilor.

Inversări ale curenţilor oceanici

Cercetătorii Flavia Nunes şi Richard Noris de la Institutul de Oceanografie Scripps din California au descoperit că evenimentul din urmă cu 55 milioane ani, numit Maximul Termic dintre Paleocen si Eocen (PETM), a declanşat schimbări climatice care au avut efecte timp de zeci de mii de ani asupra curenţilor oceanici generând o încălzire a suprafeţei acestora cu 5-8 gr. C. În acea perioadă a avut loc o inversare a curenţilor oceanici care a durat ca. 40.000 ani şi apoi încă 100.000 ani până la revenirea curenţilor în starea iniţială. Pe baza analizei cu C13 şi C14 a mostrelor de sedimente din 4 bazine oceanice, luate înainte şi după PETM s-a descoperit care a fost traseul nutrienţilor transportaţi de curenţi. [13 ]

Oamenii de ştiinţă consideră că asemenea evenimente ar fi fost favorizate de erupţii vulcanice masive care au aruncat gigatone de CO2 în atmosferă, respectiv topirea accelerată a calotelor polare care ar fi eliberat gigatone de metan, dar aceste ipoteze sunt încă în dezbatere deoarece efectele evenimentului au fost sesizate, la câteva mii de ani de la data producerii lui, însă au durat câteva sute de mii de ani. Pentru Nunes şi Norris există un singur argument incontestabil: „Concentraţiile din prezent ale dioxidului de carbon se apropie de nivelul estimat în PETM.”

Un studiu realizat de către cercetătorii de la Universitatea Bern a arătat că nivelul dioxidului de carbon este cu 27% mai mare decât în ultimii 650.000 ani, iar cel al metanului cu 130% mai mare (triplându-se practic în ultimii 150 ani). Dioxidul de carbon are o contribuţie de 9-26% la efectul de seră. În opinina cercetătorului Thomas Stocker de la Institutul de Fizică al Universităţii din Berna, Elveţia, scala temporală de influenţă a factorului antropic asupra atmosferei este extrem de scurtă faţă de cea a a ciclurilor climatice. Mai multe amănunte pe site-ul: http://softpedia.com/news/ [13]

Perturbări recente ale circulaţiei nord-atlantice

În anul 2005, calotele polare au atins cea mai mică dimensiune din ultimii 100 ani. Dar în ultimii 5 ani, oamenii de ştiinţă au observat că mulţi gheţari de pe suprafaţa Groenlandei alunecă spre ocean mai repede decât se credea, topindu-se spre periferie. Simulările climatice au indicat că prezenţa gazelor cu efect de seră va accelera topirea acestora. Ne confruntăm cu un fenomen temporar sau ne aflăm în faţa primelor semne ale unor schimbări climatice pe termen lung? Răspunsurile sunt foarte complexe şi aproape imposibil de formulat, deoarece zona arctică nu este doar un receptor al acestui impact, ci ea este şi va fi responsabilă de producerea unor schimbări globale în cascadă. Astfel, după afirmaţiile celor mai mulţi cercetători, acolo unde se îndreaptă

Arctica se va îndrepta şi restul planetei, adică spre o schimbare climatică abruptă deosebit de complexă. Totul se menţine într-o interacţiune misterioasă şi complexă. Pentru a urmări mai bine fenomenul vom explica traseul apei ilustrat pe harta următoare.

Apa rece şi cu salinitate relativ scăzută a Oceanului Pacific, traversează strâmtoarea Bering. În perioada iernii polare, vânturile reci de mare intensitate din Alaska lovesc straturile superficiale ale Mării Chukchi. Aerul rece favorizează îngheţul apei din jurul coastelor. Gheaţa e mai uşoară şi va pluti sub acţiunea valurilor care o vor îndepărta de maluri, astfel că se fomează noi “buzunare” de apă ce vor fi supuse îngheţului. Aceasta este ceea ce specialiştii numesc „fabrica de gheaţă” care produce nu numai gheaţă ci, odată cu aceasta, apă dulce, deoarece la îngheţare, apa pierde sarea. Gheaţa fiind mai uşoară se ridică, iar sarea eliberată va pătrunde în straturile mai adânci ale oceanului. Densitatea acestora se va mări datorită surplusului de sare favorizând scufundarea lor.

Ele formează o barieră numită saloclina (bariera arctică salină) care separă apele reci şi dulci de la suprafaţa oceanelor dar situate sub calote şi cele calde şi sărate de la mare adâncime, care în mod normal nu permit topirea gheţii de la suprafaţă.

Pe harta anterioară se poate observa prezenţa unor zone circulare în care apele calde se amestecă cu cele reci. Curenţii siberieni şi canadieni creează mari rezervoare de apă dulce. Vântul obligă apele să curgă în sens orar, dar uneori, vânturile se schimbă şi curentul rotativ slăbeşte, astfel că apa dulce se răspândeşte în masa oceanului.

Numită de către oceanograful Andrey Proshutinksy „circulara zburătoare”, la oprire ea poate elibera cantităţi mari de apă dulce care se vor îndrepta spre nordul Oceanului Atlantic după următorul traseu (vezi harta): Apa rece, relativ dulce din Oceanul Pacific pătrunde în Oceanul Arctic prin strâmtoarea Bering. Aceasta este antrenată în Circulara Beaufort şi transferată Oceanului Atlantic de Nord prin 3 căi (strâmtorile Fram, Davis, şi Hudson marcate pe hartă). Apele calde şi dense ale Oceanului Atlantic pătrund în Oceanul Arctic sub straturile de apă rece acţionează ca o barieră prevenind topirea gheţarilor.

Datorită schimbărilor climatice abrupte, specialiştii investighează cum şi de ce s-a modificat acest mecanism delicat prin elaborarea unor programe speciale de cercetare care au menirea de a oferi un răspuns asupra modului în care schimbările climei vor afecta regiunea polară în viitorul apropiat.

Topirea gheţarilor are consecinţe grave. Odată cu dispariţia acesteia, căldura solară (care înainte se reflecta de albul gheţii) va fi absorbită de albastrul oceanelor. Acest fenomen va accelera încălzirea Arcticii care la rândul ei va antrena evenimente în cascadă precum topirea permafrostului şi eliberarea metanului, creşterea concentraţiei de vapori de apă, creşterea nivelului oceanic planetar şi altele. Dar topirea gheţarilor favorizează apariţia unei cantităţi mult prea mari de apă dulce care va invada Oceanul Atlantic de nord, perturbând grav şi probabil iremediabil circulaţia centurii termosaline.

În opinia oceanografului Fiamma Straneo „schimbări aparent neînsemnate ale circulaţiei şi distribuţiei apei dulci pot genera perturbări majore asupra climei terestre. Trebuie să monitorizăm totul cu mare atenţie şi în detaliu, fapt care e uşor de comentat dar foarte greu de realizat practic, deoarece expediţiile în Arctica sunt foarte dificile şi costisitoare deoarece instrumentele noastre nu pot investiga la adâncimi foarte mari şi se defectează rapid în condiţiile polare.”

Concluzii

Se consideră că, într-un viitor foarte apropiat, consecinţele fenomenelor menţionate vor fi dramatice, afirmă Wadhams făcând aluzie la filmul „The Day After Tomorrow (Ziua de poimâine)”. Desigur oprirea Gulfstream-ului nu s-ar produce în câteva zile ci, mai degrabă, în ani de zile, dar ea ar determina o răcire severă în Europa după următorul scenariu:

1.Europa de nord şi nord-vest va intra în iarnă severă.
2.Europa se va răci doar în raport cu încălzirea altor zone de pe glob, fapt ce ar favoriza apariţia în aproape toate ţările a fenomenelor meteorologice extreme.

Potrivit modelului simulat la Institutul de Meteorologie Max Planck, pe parcursul următorilor 100 ani clima Pământului va suferi schimbări majore. Meteorologii estimează că gheaţa de la Polul Nord va ajunge să se topească complet în timpul sezonului cald, iar în Europa fenomenele meteorologice extreme vor creşte în frecvenţă şi intensitate. [13] (articol de C.M.)

—
Referinţe bibliografice :
[1] ABBOTT, Patrick Leon, Natural Disasters (2005)
[2] BELL Art & Strieber, Whitley -The Coming Global Superstorm (2004)
[3] HAKKINEN, Sirpa, Satellites Record Weakening North Atlantic Current, 2004
[4] HARDY, John T., Climate Change: Causes, Effects, and Solutions (2003)
[5] LEAKE, Jonathan, Britain faces big chill as ocean current slows, 2005
[6] LEAKE, Jonathan, Ireland Faces Big Chill as Ocean Current Slows, 2005
[7] MOTAVALLI, Jim, Global Warming: The Conveyer Slows 2004
[8] PHILANDER, George, Is the Temperature Rising? The Uncertain Science of Global Warming (2000)
[9] WALTON, Marsha, Changes in Gulfstream could chill Europe, 2005
[10] ***, http://psychcentral.com/psypsych/Gulf_Stream
[11] ***, http://www.reference.com/browse/wiki/Gulf_Stream
[12] ***, http://www.teampicard.net/forum/showthread.php?t=5101
[13] ***, http://softpedia.com/news/