Klimatförändringar kan stoppa strömmen i Atlanten

Förklarare: Vad är en datormodell?

Wei Liu är en klimatforskare vid Yale University i New Haven, Connecticut. Han och hans kollegor märkte ett problem i klimatmodeller. Sötvatten är viktigt för att förstå klimatförändringarna. Men i de gamla modellerna rörde sig sötvatten åt fel håll mellan Atlanten och södra oceanen (som ligger runt Antarktis). Det flödade i motsatt riktning från vad forskarna ser i naturen. Liu och hans kollegor fixade det här problemet.

Sedan satte de upp ett extremt test. De undersökte hur växande CO₂ -nivåer kan påverka den nordatlantiska strömmen. För dessa tester hade de en dator dubbla CO₂ nivåer i atmosfären. Inom 300 år, förutspådde datorn, skulle Atlantströmmen stängas av.

En sådan extremt snabb ökning av koldioxid är orealistisk. Men det är ett viktigt test, säger forskarna. Havsströmmen är trots allt inte stabil, avslutade de 4 januari i Science Advances. Liu säger att de nu behöver ett mer realistiskt test “för att förutsäga hur framtiden kommer att se ut.”

Att förutsäga strömmens beteende är svårt. Goda förutsägelser är beroende av att ha långtidsdata om faktiska atlantströmmar. I själva verket, noterar Gerald Meehl, finns det bara cirka 20 år av sådana data för Atlantströmmen. Meehl är klimatforskare och arbetar vid National Center for Atmospheric Research i Boulder, Colo.

Ett globalt transportband

Denna atlantström kallas också Atlantic Meridional Overturning Circulation, eller AMOC. Det fungerar som ett kolossalt löpande band. Den bär varmt vatten längs Atlantens yta och rör sig från söder till norr. Nära Grönland gör strömmen en U-sväng. Sedan sjunker kallvattnet och rinner söderut igen. Dessa två halvor bildar en slinga. Denna slinga håller nordvästra Europa varmt. Strömmen driver också nederbörd över den tropiska Atlanten.

Klimatförändringarna har värmt upp vattnet i Nordatlanten. Dessa vatten nu är mindre täta än de brukade vara. De är därför mindre benägna att sjunka. Och det kan hota att sakta ner AMOC.

Förklarare: Hur forskare vet att jorden värms upp Havets sälta spelar också en viktig roll i driften av detta transportband. I tidigare datormodeller strömmade sötvatten från södra oceanen in i Atlanten. När jordens klimat värmdes upp avtog flödet av det sötvattnet och Atlanten blev saltare. Detta saltfyllda vatten är tätare, som kallt vatten, och bör snabba upp AMOC-systemet igen.

Men havsobservationer visar att sötvatten flyter annorlunda. Den rinner ut i södra oceanen från Atlanten, inte tvärtom. För sitt teams nya studie korrigerade Liu riktningen för flödet av sötvatten här.

Sedan fördubblade forskarna koldioxiden i atmosfären jämfört med vad som hade varit redan 1990. Nu förutspådde datorn att Nordatlanten skulle värmas upp och AMOC skulle sakta ner. Mindre varmt vatten flyttade norrut. Och när AMOC avtog, strömmade mindre sötvatten från Atlanten till södra oceanen. Detta gjorde Atlanten mindre salt. Med tiden saktade och försvagades AMOC. Så småningom slutade det transportbandet med vatten bara att röra sig.

Det var en förutsägelse från datorn. Om det också hände i verkligheten skulle länder som England och Island bli kallare. Jordens växande nivåer av koldioxid skulle normalt värma atmosfären. Men kylningen från en avstannad ström skulle överväldiga den effekten. Det skulle avbryta växthusuppvärmningen.

Forskarna försökte också simuleringen utan att korrigera för sötvattenflödets verkliga riktning. Nu var inte strömmen störd längre.

Att stänga av transportbandet under en 300-årsperiod var inte ens det värsta som kunde hända, konstaterar forskarna. Ett värmande klimat har smält isen på Grönland. Det kan också öka sötvattenflödet in i Atlanten, vilket hjälper till att bromsa AMOC. Men i sin nya studie studerade Lius team inte denna faktor.