新的研究涉及来自格林兰的多种冰芯,涵盖了长达12万年的时间跨度,揭示了突然的丹斯高德-奥斯彻事件,它们的演变及对我们未来的潜在影响。
气候的变化可能导致海洋洋流的剧烈变化,从而引发混乱的天气模式,并可能在地球上引发一个突然的冰河时代。
这一情景听起来像是好莱坞电影的情节——很像2004年科幻灾难片《明天过后》——但它实际上反映了在上一个冰河时代多次发生的事件,而这场冰河时代结束于1万1千多年前。
来自格林兰的冰芯的新发现揭示了这些快速气候事件、它们的机制以及它们对未来可能意味着什么的新见解。
丹斯高德-奥斯彻事件被标记为地球气候的“临界点”,越过某些阈值会导致快速而广泛的变化,首席作者克里斯托·布伊泽特解释说,他是俄勒冈州立大学地球、海洋和大气科学学院的副教授。
他说:“理解这些临界点至关重要,因为它们可能导致灾难性和不可逆转的变化。”
这项研究刚刚发表在国家科学院院刊上。
丹斯高德-奥斯彻周期发生了25次,归因于大西洋经向翻转环流(AMOC)的迅速转换,该环流负责分布水体在大西洋中的分布。墨西哥湾流以运输温暖的热带水域到北大西洋而闻名,是这一环流的一部分。
布伊泽特指出:“AMOC本质上是不稳定的。当它失灵时,可能会产生显著的全球影响,包括欧洲和北大西洋的重大降温,以及印度和亚洲季风的失败。”他说:“这种不稳定性在上一个冰河时代非常普遍,其在全球变暖下的潜在再现引发了对未来的重大担忧,因为它可能影响数十亿人。”
作为古气候学家,布伊泽特分析冰芯以重构历史气候变化。研究人员收集并检查来自格林兰和南极的冰芯,分析被困的水、尘埃和微小气泡,以了解地球在极长时间内的大气变化。这些冰芯记录作为理解过去气候事件的基础资源。
布伊泽特与他的同事检查了来自格林兰各个地方的冰芯,包括之前被忽视的南部和东部沿海地区,以更清楚地理解丹斯高德-奥斯彻事件在整个大陆的影响。
新数据与气候模型相结合,表明AMOC与冬季海冰之间的互动对触发丹斯高德-奥斯彻事件至关重要。之前,科学家认为来自冰岛以北的北欧海域的海冰主要影响这些事件,但他们的新分析表明,冬季海冰会移动得更南,达到低至40度的纬度。这意味着冰会到达现代法国和纽约市等更南的地区,这些地方也在《明天过后》中出现过。
布伊泽特强调:“我们的模型表明,仅靠北欧海域是不够的,无法引发如此重大的气候事件。”他说,“这仅仅缺乏必要的影响。”
过去11700年,AMOC的运行相对平稳,但布伊泽特指出,目前的气候条件和模型预测它可能再次减弱,尽管减弱的原因与上一个冰河时代观察到的情况不同。
他说:“尽管我们预计AMOC会减弱,但中心问题依然是:它会崩溃吗?尽管目前看来这种减弱似乎是逐渐的,但它可能会达到一个临界点,触发突然的气候变化事件,如过去所见。”他说,“气候行为不是线性的,它可能突然且不可逆转地发生变化。”
这项研究得到了国家科学基金会的支持,并涉及来自五个不同国家的科学家之间的合作。丹麦哥本哈根大学主导了在东格林兰钻取的雷恩兰冰核心。