Oceanele - un sistem cheie în schimbările climatice - klimareporter °
Încălzirea oceanelor și odată cu aceasta creșterea nivelului mării vor continua timp de câteva secole, chiar dacă acumularea de gaze cu efect de seră în atmosferă s-ar opri imediat. Numai asta arată importanța oceanelor pentru sistemul climatic. Oamenii de știință sunt, de asemenea, îngrijorați de alte conexiuni.
Datorită dimensiunii lor, oceanele joacă un rol cheie în schimbările climatice - la urma urmei, acestea acoperă peste 70% din planeta noastră. Oceanele noastre sunt în interacțiune constantă cu atmosfera.
De exemplu, regiunea arctică se schimbă drastic și cu viteză mare. În cursul încălzirii globale, temperatura aerului în apropierea solului în Arctica crește de cel puțin două ori mai mult decât în afara regiunilor polare. Acest lucru reduce intensitatea jetului spre est - acestea sunt vânturi puternice cu o viteză de 200 până la 500 de kilometri pe oră în troposfera superioară, la o altitudine de 10.000 de metri.
Din acest motiv, există o discuție intensă în cercetările climatice dacă schimbările climatice arctice au o influență directă asupra vremii din latitudinile medii. Se presupune că încetinirea fluxului de jet creează din ce în ce mai multe condiții meteorologice blocante, de exemplu așa-numitele condiții meteorologice omega.
Aceasta ar putea fi cauza creșterii extremelor meteorologice pe care o observăm de ceva timp. Caracteristicile sunt injecțiile prelungite, anormale de aer cald din zonele sudice, care duc la valuri de căldură, cum ar fi vara 2018 sau la perioade prelungite de ploaie cu inundații, cum ar fi în Franța în 2016 și 2018.
Cum se încălzesc mările?
Temperatura medie anuală globală în zonele terestre a fost de aproximativ 1,4 grade în ultimii ani și cu aproximativ 0,7 grade peste valoarea medie pe termen lung a secolului trecut pe suprafața mării. Datorită amestecării eficiente a apei și a capacității sale termice mai mari, încălzirea globală a suprafeței oceanului este mai mică decât cea a suprafeței terestre. Straturile încălzite din mare ating de obicei doar o adâncime de câteva sute de metri.
Deoarece adâncimea medie a oceanului este de 3.800 de metri, încălzirea oceanelor - și odată cu aceasta expansiunea apei de mare și creșterea corespunzătoare a nivelului mării - vor dura câteva secole, chiar dacă acumularea de gaze cu efect de seră în atmosferă ar trebui să se oprească imediat. Prin urmare, întinderea apei de mare observată până acum este doar o parte foarte mică din întinderea totală care este deja previzibilă.
Temperaturile date sunt valori medii globale, dar există abateri regionale considerabile - ca în Arctica, unde temperatura de lângă sol crește de două ori mai mult. Un motiv important pentru acest lucru este scăderea stratului de gheață marină din Oceanul Arctic. Deoarece apa este mai întunecată decât gheața, se reflectă mai puțină radiație solară și oceanul stochează mai multă căldură, mai ales vara.
Mările și ciclul apei
Oceanele sunt forța motrice din spatele ciclului apei: există aproximativ 1.500 de kilometri cubi de apă pe pământ - o cantitate de neimaginat. O mare parte din aceasta, în jur de 94%, se află în mări. Doar 14.000 de kilometri cubi, în jur de 0,001 la sută, se află în atmosferă. În fiecare an, aproximativ 460.000 de kilometri cubi se evaporă din mări. Circulația atmosferică transportă 40.000 de kilometri cubi de aceasta pe continente, unde pot ploua. Aceeași cantitate de apă curge înapoi în mare.
Persoanei
José L. Lozán este autorul cărții „Warning Signal Climate: The Seas - Changes & Risks” și lucrează ca cercetător marin la Universitatea din Hamburg.
Încălzirea globală va duce probabil la evaporarea crescută din oceane și la intensificarea ciclului apei. Cu toate acestea, acest lucru nu a fost încă confirmat de datele disponibile. Acest lucru poate fi legat de numărul insuficient de serii de măsurare și de variabilitatea regională ridicată a precipitațiilor și evaporării. În orice caz, odată cu încălzirea crește capacitatea de absorbție a vaporilor de apă a atmosferei. Dacă temperatura crește cu un grad, crește matematic cu șapte la sută. În 2017, încălzirea globală era deja în jur de 0,9 grade, comparativ cu media pe termen lung a secolului XX.
Oceanele și ciclul carbonului
Atât oceanele, cât și biosfera de pe uscat reprezintă chiuvete importante de CO2 în ciclul global al carbonului. Aproape 40.000 de gigatoni de carbon sunt dizolvați în apa de mare - de aproape 50 de ori mai mult decât cei 850 de gigatoni din atmosferă. Activitatea umană, în special arderea cărbunelui și a petrolului, emite anual aproximativ 30 de gigatone de CO2. Aproximativ un sfert din aceasta este ocupată de oceane și o cantitate similară este stocată în biosferă. Asta înseamnă: aproximativ jumătate rămâne în atmosferă.
Schimbul de gaze are loc între atmosferă și stratul superior al oceanelor. Datorită diferenței de presiune parțială a CO2, oceanele absorb CO2 din aer. Cu cât apa este mai rece, cu atât este mai mare solubilitatea CO2. Schimbul de gaze va scădea în viitor pe măsură ce mările se încălzesc și diferența de presiune parțială devine mai mică.
Transportul CO2 în straturi de apă mai adânci are loc în regiunile de formare a apei adânci. CO2 absorbit este distribuit în oceane de către curenți. Abia după secole, CO2 scapă din nou în atmosferă, în principal în zonele cu ascensiune.
Curenții oceanici sunt extrem de importanți pentru clima noastră
Deoarece radiația solară nu ajunge uniform la suprafața pământului, există zone marine reci și calde. Curenții oceanici transportă căldura din regiunile tropicale în regiunile polare și asigură astfel un climat echilibrat pe pământ. Fără acest efect de echilibrare, ar exista un climat diferit în Europa, de exemplu, iar dezvoltarea economică în nordul nordului nu ar fi posibilă.
La nivel mondial există un sistem de curenți oceanici care este numit în mod stânjenit „circulație termohalină”. Numele are legătură cu faptul că puterea curenților depinde în mare măsură de densitatea apei, care rezultă din temperatură și salinitate. Vânturile influențează și puterea curenților.
Figura arată circulația termohalină la nivel mondial. În Atlantic, apa caldă (linia roșie) curge spre nord din regiunea Golfului. Pe drum, conținutul de sare crește datorită evaporării și apa se răcește. Aceasta crește densitatea, apa devine mai grea și se scufundă în jos: se creează apă adâncă. La o adâncime medie de 2.000 de metri, curge înapoi spre sud (linia albastră).
Există mai multe astfel de regiuni de formare a apelor adânci la nivel mondial (cercuri galbene). Transportul apei calde în Atlanticul de Nord este responsabil pentru încălzirea Europei Centrale și de Nord. Acolo provoacă o creștere a temperaturii de aproximativ zece grade, comparativ cu alte regiuni ale lumii din aceeași latitudine geografică, cum ar fi Canada. „Curentul Golfului” sau mai bine curentul Atlanticului de Nord a fost instabil de mai multe ori la sfârșitul ultimei ere glaciare. În Holocenul actual, curentul Atlanticului de Nord este mai stabil.
Cum vor continua lucrurile și cum impactul schimbărilor climatice provocate de om va afecta acești curenți oceanici sensibili în secolul XXI este dificil de prezis. Până în prezent, cercetările climatice au presupus că probabilitatea ca curentul Atlanticului de Nord să se desprindă este de maximum zece procente. Dacă condițiile din zonele de formare a apei adânci se schimbă, acest lucru ar putea afecta curenții.
În Atlanticul de Nord, o creștere a precipitațiilor și a cantității de apă topită din stratul de gheață din Groenlanda poate duce la o densitate redusă a apei și la slăbirea formării apei adânci. Opusul ar putea apărea dacă conținutul de sare de pe suprafața mării crește datorită evaporării în Atlanticul subtropical și apa sărată mai grea ajunge în regiunea de formare a apelor adânci din Atlanticul de Nord.