Najsilniejszy prąd oceaniczny na świecie powinien być coraz szybszy - tymczasem grozi mu awaria

Zdjęcie: Getty Images 

Przepływający zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół Antarktydy, Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy jest najsilniejszym prądem oceanicznym na naszej planecie. Jest pięć razy silniejszy niż Prąd Zatokowy i ponad 100 razy silniejszy niż rzeka Amazonka. Stanowi on część globalnego oceanicznego „pasa transmisyjnego” łączącego Pacyfik, Atlantyk i Ocean Indyjski. System ten reguluje klimat Ziemi i pompuje wodę, ciepło i składniki odżywcze na całym świecie. Jednak świeża, chłodna woda z topniejącego lodu Antarktydy rozcieńcza słoną wodę oceanu, potencjalnie zakłócając żywotny prąd oceaniczny. Nasze nowe badania sugerują, że Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy będzie o 20% wolniejszy do 2050 r. w miarę ocieplania się świata, co będzie miało daleko idące konsekwencje dla życia na Ziemi.


Zdjęcie: T. Sohail (2025), Environmental Research Letters

Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy jest jak fosa wokół lodowego kontynentu.

Prąd pomaga utrzymać ciepłą wodę na dystans, chroniąc wrażliwe pokrywy lodowe. Działa również jako bariera dla gatunków inwazyjnych, takich jak południowy byk wodorostów i wszelkich zwierząt łapiących przejażdżkę na tych tratwach, rozprzestrzeniając je, gdy dryfują w kierunku kontynentu. Odgrywa również dużą rolę w regulowaniu klimatu na Ziemi. W przeciwieństwie do lepiej znanych prądów oceanicznych - takich jak Prąd Zatokowy wzdłuż wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, Prąd Kuroshio w pobliżu Japonii i Prąd Agulhas u wybrzeży Republiki Południowej Afryki - Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy nie jest tak dobrze poznany. Wynika to częściowo z jego odległej lokalizacji, która sprawia, że uzyskanie bezpośrednich pomiarów jest szczególnie trudne.

Wpływ zmian klimatycznych

Prądy oceaniczne reagują na zmiany temperatury, poziomu soli, wzorców wiatru i zasięgu lodu morskiego. Tak więc globalny przenośnik oceaniczny jest podatny na zmiany klimatu na wielu frontach. Poprzednie badania sugerowały, że jedna z istotnych części tego przenośnika taśmowego może zmierzać w kierunku katastrofalnego załamania. Teoretycznie ocieplenie wody wokół Antarktydy powinno przyspieszyć prąd. Dzieje się tak, ponieważ zmiany gęstości i wiatry wokół Antarktydy dyktują siłę prądu. Ciepła woda jest mniej gęsta (lub cięższa), co powinno wystarczyć do przyspieszenia prądu. Dotychczasowe obserwacje wskazują jednak, że siła prądu pozostawała względnie stabilna w ostatnich dziesięcioleciach. Stabilność ta utrzymuje się pomimo topnienia otaczającego lodu, zjawiska, które nie zostało w pełni zbadane w dyskusjach naukowych w przeszłości.


Zdjęcie: Getty Images 

Złożone ekosystemy Antarktydy są zagrożone przez gatunki inwazyjne.

Postępy w modelowaniu oceanów pozwalają na dokładniejsze zbadanie potencjalnych przyszłych zmian. Wykorzystaliśmy najszybszy australijski superkomputer i symulator klimatu w Canberze do zbadania Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego. Podstawowy model, Access-OM2-01, został opracowany przez australijskich naukowców z różnych uniwersytetów w ramach konsorcjum na rzecz modelowania lodu oceanicznego i morskiego w Australii. Model wychwytuje cechy, które inni często pomijają, takie jak wiry. Jest to więc znacznie dokładniejszy sposób oceny, jak siła i zachowanie prądu będą się zmieniać w miarę ocieplania się świata. Wychwytuje skomplikowane interakcje między topnieniem lodu a cyrkulacją oceaniczną. W tej przyszłej prognozie zimna, świeża woda z Antarktydy migruje na północ, wypełniając głęboki ocean. Powoduje to poważne zmiany w strukturze gęstości oceanu. Przeciwdziała to wpływowi ocieplenia oceanu, prowadząc do ogólnego spowolnienia prądu nawet o 20% do 2050 roku.

Daleko sięgające konsekwencje

Konsekwencje osłabienia Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego są głębokie i dalekosiężne. Jako główny prąd, który cyrkuluje bogate w składniki odżywcze wody wokół Antarktydy, odgrywa on kluczową rolę w ekosystemie Antarktydy. Osłabienie prądu może zmniejszyć bioróżnorodność i produktywność rybołówstwa, na którym polega wiele społeczności przybrzeżnych. Mogłoby to również ułatwić przedostawanie się na Antarktydę gatunków inwazyjnych, takich jak południowy byk wodorostów, zakłócając lokalne ekosystemy i sieci pokarmowe. Słabszy prąd może również pozwolić na przenikanie większej ilości ciepłej wody na południe, pogarszając topnienie szelfów lodowych Antarktydy i przyczyniając się do globalnego wzrostu poziomu mórz. Szybsze topnienie lodu może następnie prowadzić do dalszego osłabienia prądu, rozpoczynając błędną spiralę jego spowolnienia. Zakłócenie to może rozszerzyć się na globalne wzorce klimatyczne, zmniejszając zdolność oceanu do regulowania zmian klimatu poprzez pochłanianie nadmiaru ciepła i węgla w atmosferze.

Potrzeba redukcji emisji

Podczas gdy nasze odkrycia przedstawiają ponure prognozy dla Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego, przyszłość nie jest z góry przesądzona. Wspólne wysiłki na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych mogą nadal ograniczać topnienie wokół Antarktydy. Ustanowienie długoterminowych badań na Oceanie Południowym będzie miało kluczowe znaczenie dla dokładnego monitorowania tych zmian. Dzięki proaktywnym i skoordynowanym działaniom międzynarodowym mamy szansę zająć się skutkami zmian klimatu dla naszych oceanów i potencjalnie im zapobiec.