Северный Ледовитый океан становится теплее с начала 20го века - на десятилетия раньше, чем свидетельствуют записи, - из-за более теплой воды, поступающей в нежную полярную экосистему из Атлантики. Океан.
Международная группа исследователей реконструировала недавнюю историю потепления океана на входе в Северный Ледовитый океан в регионе, называемом проливом Фрама, между Гренландией и Шпицбергеном.
Используя химические сигнатуры, обнаруженные в морских микроорганизмах, исследователи обнаружили, что Северный Ледовитый океан начал быстро нагреваться в начале прошлого века, когда более теплые и соленые воды поступали из Атлантики - явление, называемое атлантификацией, - и что это изменение, вероятно, предшествовало потеплению, зафиксированному современными инструментальными измерениями. С 1900 года температура океана повысилась примерно на 2 градуса по Цельсию, в то время как морской лед отступил, а соленость увеличилась.
Результаты, опубликованные в журнале Science Advances, дают первую историческую перспективу атлантификации Северного Ледовитого океана и раскрывают гораздо более сильную связь с Северной Атлантикой, чем считалось ранее. Эта связь способна формировать изменчивость арктического климата, что может иметь важные последствия для отступления морского льда и глобального повышения уровня моря, поскольку полярные ледяные щиты продолжают таять..
Все океаны мира нагреваются из-за изменения климата, но Северный Ледовитый океан, самый маленький и мелкий из мировых океанов, нагревается быстрее всех.
«Скорость потепления в Арктике более чем в два раза превышает среднемировой показатель из-за механизмов обратной связи», - сказал соавтор исследования доктор Франческо Мущителло из Кембриджского географического факультета. «Основываясь на спутниковых измерениях, мы знаем, что Северный Ледовитый океан неуклонно нагревается, особенно в течение последних 20 лет, но мы хотели поместить недавнее потепление в более длительный контекст."
Атлантификация является одной из причин потепления в Арктике, однако инструментальные записи, способные отслеживать этот процесс, такие как спутники, насчитывают всего около 40 лет.
По мере того, как Северный Ледовитый океан становится теплее, лед в полярном регионе тает, что, в свою очередь, влияет на глобальный уровень моря. Когда лед тает, он открывает большую часть поверхности океана для солнца, выделяя тепло и повышая температуру воздуха. По мере того, как Арктика продолжает нагреваться, вечная мерзлота будет таять, в которой хранится огромное количество метана, гораздо более опасного парникового газа, чем углекислый газ.
Исследователи использовали геохимические и экологические данные океанских отложений, чтобы реконструировать изменения свойств водной толщи за последние 800 лет. Они точно датировали отложения, используя комбинацию методов, и искали диагностические признаки атлантификации, такие как изменение температуры и солености..
«Когда мы посмотрели на всю 800-летнюю временную шкалу, наши записи температуры и солености выглядят довольно постоянными», - сказал соавтор доктор Теси Томмазо из Института полярных наук Национального исследовательского совета в Болонье.«Но вдруг в начале 20го века вы видите это заметное изменение температуры и солености - это действительно бросается в глаза».
«Причина такой быстрой атлантификации у ворот Северного Ледовитого океана интригует», - сказал Мускитьелло. «Мы сравнили наши результаты с циркуляцией океана в более низких широтах и обнаружили сильную корреляцию с замедлением образования плотной воды в Лабрадорском море. В сценарии будущего потепления ожидается дальнейшее снижение глубокой циркуляции в этом субполярном регионе, потому что таяния ледникового щита Гренландии. Наши результаты показывают, что в будущем мы можем ожидать дальнейшей арктической атлантификации из-за изменения климата».
Исследователи говорят, что их результаты также выявляют возможный изъян в климатических моделях, поскольку они не воспроизводят эту раннюю атлантификацию в начале прошлого века.
«Моделирование климата обычно не воспроизводит такое потепление в Северном Ледовитом океане, что означает неполное понимание механизмов, управляющих Атлантикой», - сказал Томмазо.«Мы полагаемся на эти модели для прогнозирования будущих изменений климата, но отсутствие каких-либо признаков раннего потепления в Северном Ледовитом океане - недостающая часть головоломки».
Франческо Мускитьелло является членом колледжа Сиднея Сассекса в Кембридже.