Pas transmisyjny” Oceanu Atlantyckiego, potężny prąd, który ciągnie ciepłą wodę na północ przed zanurzeniem jej w północnym Atlantyku, był stałym towarzyszem ludzkości. Przez 8000 lat utrzymywał się on na stałym poziomie, karmiąc Europę Zachodnią tropikalnym ciepłem. Jednak nowe badania siły prądu w ciągu ostatnich pół miliona lat sugerują, że globalne ocieplenie może nie wyłączyć prądu w najbliższym czasie, jak obawiają się niektórzy naukowcy. Zamiast tego może ono wywołać powtórkę ze starożytnych wydarzeń, kiedy to wielokrotne ocieplenie powodowało gwałtowne, trwające stulecia huśtawki w sile prądu, siejąc chaos klimatyczny, który mógł na przemian ochładzać i ogrzewać Europę.

„Silna cyrkulacja może być również bardzo zmienna. może to być najważniejsza lekcja”, mówi Ulysses Ninnemann, naukowiec zajmujący się paleoklimatem na Uniwersytecie w Bergen i współautor nowej pracy.

Atlantycki przenośnik działa na sól. Po pierwsze, Prąd Zatokowy i podobne prądy przynoszą słoną, ciepłą wodę tysiące kilometrów na północ do mórz wokół Grenlandii i Islandii, gdzie ochładza się i opada na dno morskie. Tam powoli wędruje na południe przez głębiny otchłani. Prądy te nie tylko odgrywają ogromną rolę w klimacie Europy, ale także pomagają oceanom sekwestrować wiele ciepła, które ludzie uwięzili w atmosferze, zrzucając do niej gazy cieplarniane.

Jednakże wyporna słodka woda może zatrzymać ten silnik, rozcieńczając ciężką słoną wodę, ograniczając ilość zanurzeń w północnym Atlantyku. To jest prawie na pewno co się stało pod koniec poprzednich epok lodowcowych, kiedy kilometrowej grubości pokrywy lodowe pokrywające Amerykę Północną stopiły się do północnego Atlantyku. Ale w ciepłych okresach między epokami lodowcowymi, znanych jako interglacjały, naukowcy zakładają, że cyrkulacja atlantycka jest stabilna.

Aby dowiedzieć się, czy tak rzeczywiście jest, Eirik Vinje Galaasen, paleoklimatolog z Uniwersytetu w Bergen, i jego koledzy zbadali 250-metrowy rdzeń z gliny dna morskiego, wywiercony wcześniej na południowym krańcu Grenlandii, w miejscu znanym z przechwytywania osadów ściąganych przez opadające wody powierzchniowe. Wśród warstw brudu, reprezentujących 500 000 lat historii, znajdowały się maleńkie muszle jednokomórkowych organizmów zwanych foraminiferami. Galaasen i współpracownicy wypłukali skamieliny foraminiferów z różnych warstw błota i przeanalizowali ich skład chemiczny, aby sprawdzić, co mówią o cyrkulacji atlantyckiej. „To była głupia ilość pracy, lata w laboratorium, aby przekopać się przez błoto na tym poziomie szczegółowości”, mówi.

Każda skamielina zawierała izotopowy odcisk palca historii podróży otaczającej ją wody, zintegrowany z ich skorupami. Istnieją tylko dwa miejsca na naszej planecie, gdzie woda schodzi z powierzchni na dno oceanu: Ocean Południowy i Północny Atlantyk. Wody, które opadły z bogatej w składniki odżywcze Antarktydy miały więcej węgla-12 niż węgla-13, podczas gdy te z ubogiego w składniki odżywcze Północnego Atlantyku miały odwrotny wzór. Badając stosunek izotopów węgla w czasie, Galaasen mógł określić, kiedy prąd był silny, ściągając północny Atlantyk, a kiedy był słaby, pozwalając południowym wodom dominować.

Skamieniałości ujawniły, że siła cyrkulacji atlantyckiej spadła gwałtownie przed odbiciem się w okresach szczytowego ocieplenia w trzech ostatnich interglacjałach, donoszą dziś w Science. Te wahania, które wystąpiły około 423.000, 335.000 i 245.000 lat temu, czasami trwało tylko 100 lat. Chociaż zespół nie modelował, jak te wahania zmieniłyby klimat, ich skutki byłyby prawdopodobnie „katastrofalne”, mówi Guido Vettoretti, klimatolog z Uniwersytetu w Kopenhadze, który nie brał udziału w badaniach. Inne modele sugerują, że spowolnienia cyrkulacji poważnie ochłodziły północną Europę i wysuszyły południową.

W próbkach, spowolnieniom często towarzyszyły odłamki pochodzące z gór lodowych- znak, że topnienie wody z lądolodu grenlandzkiego mogło spowodować to rozpryskiwanie. Odłamki te sugerują, że dzisiejszy los Grenlandii nie tylko wpływa na wzrost poziomu morza, ale może również modulować klimat. „Arkusz lodowy Grenlandii może być niezwykle ważny dla stabilności naszego systemu klimatycznego” – mówi Vettoretti.

Jak odporny jest dziś prąd atlantycki? Współczesne badania są ograniczone w tym, co mogą powiedzieć. Dwie dekady monitorowania, na przykład, ujawniły krótkoterminowe wahania siły, ale trudno jest wyodrębnić długoterminowy wzór – lub wiedzieć, czy ocieplenie klimatu przez człowieka ma wpływ na prąd. Nowe badania mogą jeszcze bardziej utrudnić taką pracę, komplikując prognozy dotyczące tego, jak cyrkulacja może się zmienić w przyszłości, mówi Ninnemann. Dodaje on, że modele powinny uwzględniać możliwość, że globalne ocieplenie może spowodować spadek siły cyrkulacji i szybkie odbicie.

To, co jest teraz potrzebne, mówi Ninnemann, to ciągła obserwacja dzisiejszego prądu, wraz z dokładnym badaniem tego, jak wyglądał starożytny świat, gdy stawał się on nieregularny. Ale takie wysiłki napotykają na trudności finansowe i logistyczne, szczególnie teraz z pandemią koronawirusów. W tym miesiącu, na przykład, Wielka Brytania skróciła rejs, który miał na celu odzyskanie cum z tablicy obserwującej prąd. I chociaż program miał fundusze na umieszczenie nowych tablic, to obecnie nie ma pieniędzy na ich odzyskanie. „Działamy tak blisko drutu, jak nigdy dotąd,” Eleanor Frajka-Williams, główny naukowiec tablicy w Narodowym Centrum Oceanografii w Wielkiej Brytanii, powiedział w wywiadzie przed odlotem rejsu.

Na niektóre sposoby może wydawać się dobrą wiadomością, że cyrkulacja może się zmniejszać i odbijać, a nie po prostu zmniejszać, lub co gorsza, wyłączać się całkowicie. Ale Ninnemann zauważa, że ludzkie systemy rolnictwa, handlu i osadnictwa nie zostały zaprojektowane do radzenia sobie z takimi fluktuacjami. „Wszystko, co mamy, zbudowaliśmy w tym stosunkowo stabilnym okresie klimatycznym” – wyjaśnia Hinnemann. „Ale zapis geologiczny pokazuje nam, że może to być raczej wyjątek niż reguła”

.