En ny studie tyder på att Golfströmmen var starkare under den senaste istiden på grund av kraftigare vindar, vilket indikerar att framtida förändringar i vindmönster kan försvaga Golfströmmen, vilket påverkar det europeiska klimatet och de nordamerikanska havsnivåerna. Denna forskning förbättrar vår förståelse av Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) och dess sårbarhet för klimatförändringar. Kredit: Bladet.se
Starkare vindar under den senaste istiden intensifierade Golfströmmen, vilket antydde framtida risker för ett svalare Europa och stigande havsnivåer på grund av klimatinducerade vindförändringar.
Forskare vid UCL har funnit att Golfströmmen var starkare under den senaste istiden, för cirka 20 000 år sedan, på grund av starkare vindar över den subtropiska Nordatlanten. Deras studie, nyligen publicerad i Natur, indikerar att en framtida minskning av dessa vindar på grund av klimatförändringar kan försvaga Golfströmmen. En sådan förändring skulle minska flödet av tropisk värme till Europa, potentiellt kyla ned kontinenten och höja havsnivån i Nordamerika.
Urkärningspipa stuvad längs styrbords räls på R/V Armstrong. Kredit: Christopher Griner © Woods Hole Oceanographic Institution
Historiska insikter om golfströmmens dynamik
Golfströmmen är en ytström som rinner uppför USA:s östkust och sedan korsar Atlanten till Europa och bär med sig varmt tropiskt vatten. Detta vatten släpper ut värme till atmosfären och värmer Europa.
Forskarna fann att under den senaste istiden, när inlandsisar täckte stora delar av norra halvklotet, resulterade starkare vindar i regionen i en starkare och djupare Golfström. Men trots den starkare Golfströmmen, totalt sett, var planeten fortfarande mycket kallare än idag.
Multicorer-rigg på aktern på R/V Armstrong. Kredit: Dr Alice Carter-Champion
Vindarnas roll i golfströmmens dynamik
”Vi fann att under den senaste istiden var Golfströmmen mycket starkare på grund av starkare vindar över den subtropiska Nordatlanten. Som ett resultat rörde Golfströmmen fortfarande mycket värme norrut, trots att resten av planeten var mycket kallare. Vårt arbete belyser också Golfströmmens potentiella känslighet för framtida förändringar i vindmönster. Till exempel, om vindarna i framtiden är svagare, som visat i en nyligen genomförd studie med klimatmodeller, kan det innebära en svagare golfström och ett svalare Europa, säger huvudförfattaren Dr Jack Wharton (UCL Geography).
Golfströmmen är också en del av den stora Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), som drivs av både djupvattenbildning i den subpolära Nordatlanten, där avkylning gör att ytvatten blir tätt och sjunker, samt vindar. Forskare har tidigare tagit upp farhågor om hur klimatförändringar kan försvaga AMOC eftersom smältande glaciärvatten som strömmar utanför Grönland kan störa djupvattenbildningen, förhindra varmt tropiskt vatten från att nå Europa och därmed kyla kontinenten.
Närbild av multicorerrigg på aktern på R/V Armstrong. Multicorers används för att samla upp de senast deponerade ~50 cm av sediment, som inkluderar det översta lagret vid gränsytan mellan vatten och sediment. Kredit: Dr Alice Carter-Champion
Potentiella konsekvenser av AMOC-avbrott
Tillsammans kan den kombinerade effekten av försvagande vindar och minskad djupvattenbildning avsevärt försvaga Golfströmmen. Om AMOC skulle kollapsa – betraktat som ett osannolikt men möjligt framtidsscenario – skulle europeiska temperaturer svalna med 10 till 15 grader Celsiusorsakar förödelse på kontinentalt jordbruk och vädermönster, och minskningen av den vinddrivna delen av Golfströmmen skulle ytterligare förvärra detta.
Medförfattare professor Mark Maslin (UCL Geography) sa: ”Det är inte alltid känt hur mycket havsströmmar som är ansvariga för att överföra värme runt planeten och forma vårt klimat. Paradoxalt nog kan uppvärmningen av klimatet kyla ner stora delar av Europa genom att störa AMOC. Vår nya forskning bidrar till denna förståelse och visar att försvagningen av vindarna som driver golfströmmen kan minska värmecirkulationen, vilket ytterligare påverkar kontinenten.”
Närbild av lång sedimentkärna som nyligen hämtats från Hudson Canyon i nordvästra Atlanten. Kredit: Dr Alice Carter-Champion
AMOC:s komplexitet och klimatinteraktioner
Även om AMOC och dess ingående strömmar, inklusive Golfströmmen, ibland kallas ett gigantiskt transportband, belyser denna studie systemets komplexitet, där varje del av strömmen kan ha sin egen unika reaktion på klimatförändringar.
Medförfattare professor David Thornalley (UCL Geography) sa: ”Istället för den etablerade transportbandsmetaforen är det kanske bättre att tänka på AMOC som en serie sammankopplade slingor. Det finns den subtropiska slingan – som Golfströmmen är en del av – och en subpolär slinga, som för värme längre norrut in i Arktis. Under den senaste istiden visar våra fynd att den subtropiska slingan var starkare än den är idag, medan den subpolära slingan tros ha varit svagare. Därför, när vi undersöker antropogena klimatförändringar och AMOC, måste vi överväga hur dessa olika delar kan förändras och vilka klimatpåverkan var och en är förknippad med.”
(Vänster till höger) Dr Jack Wharton, Dr Alice Carter-Champion och Prof. David Thornalley (alla UCL) inspekterar en sedimentkärna som nyligen hämtats av en multicorer ombord på R/V Armstrong. Kredit: Dr Alice Carter-Champion
Forskningsmetoder och rön
För att mäta styrkan hos den förhistoriska golfströmmen analyserade forskarna de fossila resterna av foraminifer – mikroorganismer som lever på botten av havet – tagna från sedimentkärnor som återvunnits utanför kusten i North Carolina och Florida, i samarbete med forskare baserade på Woods Hole Oceanographic Institute i Massachusetts.
Forskarna fann att foraminifer tagna från lager som daterar till den senaste istiden i sedimentkärnor från olika platser under Golfströmmen hade isotopiska signaturer (förhållandet mellan syre-18 och syre-16, som styrs av en kombination av temperatur och salthalt) som indikerade en golfström som var dubbelt så djup och strömmande dubbelt så snabbt jämfört med idag.
Finansiering: Denna forskning stöddes av NERC, Leverhulme Trust, National Science Foundation och Europeiska unionens forsknings- och innovationsprogram Horizon Europe och Horizon 2020.