ZAKŁÓCANIE RÓWNOWAGI
Ziemski system klimatyczny można porównać do prostej równoważni (patrz schemat u dołu). Podobnie jak wszystkie układy dynamiczne, ziemski klimat dąży do... stanu ustabilizowanego i ma tendencję do pozostawania w nim, dopóki coś go nie zakłóci. Fazę tę reprezentuje górny rząd na schemacie. Kulka pozostaje bezczynna na swojej szalce.
Środkowy rząd pokazuje, co się stanie, jeśli wywrzemy nacisk na zrównoważony układ. Kulka będzie przetaczać się w przeciwnych kierunkach aż do momentu, w którym ponownie znajdzie stałe miejsce na szalce.
My, ludzie, z całą pewnością dostrzeglibyśmy to „przetaczanie” trwające aż do momentu powrotu klimatu do równowagi. Wytrącenie z równowagi powoduje wahania, ale po pewnym czasie układ wraca do równowagi.
Istnieje jeszcze trzeci przypadek, w którym nacisk jest na tyle silny i dokonany w takim momencie, że powoduje przeważenie układu poza próg umożliwiający powrót do poprzedniego stanu i przyjęcie zupełnie nowego sposobu działania. W kategoriach naszego klimatu oznacza to, że małe lub stałe naciski mogą spowodować nagłe duże i długotrwałe zmiany. Rodzi to kolejne pytanie: Co takiego mogłoby dziś spowodować takie zmiany klimatu?
Rys. 5. Podobnie jak wszystkie układy dynamiczne ziemski klimat dąży do stanu stabilnej równowagi (górny rząd). Jeśli na układ wywrzemy nacisk, będzie przez moment rozchwiany, po czym wróci do równowagi (rząd środkowy). Jeśli jednak nacisk spowoduje przekroczenie progu równowagi, układ przejdzie do następnego stanu (dolny rząd).
Jedna z odpowiedzi brzmi: słodka woda. Jeśli dodamy do Północnego Atlantyku zbyt dużo słodkiej (mniej słonej) wody, zmniejszy się zasolenie jego wód i ich gęstość i wówczas przestaną one opadać na duże głębokości. W takim przypadku Prąd Zatokowy (Golfsztrom) zwolni lub skieruje się bardziej na południe. W rezultacie zimy na Północnym Atlantyku staną się znacznie ostrzejsze.
ODSALANIE PÓŁNOCNEGO ATLANTYKU
No i znaleźliśmy się w kłopotliwym położeniu. W ubiegłym roku oceanografowie monitorujący i analizujący parametry wód Północnego Atlantyku odkryli, że Północny Atlantyk jest odsalany w zastraszającym tempie, zwłaszcza w ostatnim dziesięcioleciu. Nowe dane pochodzące od Ruth Curry z WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution – Instytut Oceanograficzny Woods Hole) i jej kolegi, Boba Dicksona z Brytyjskiego Centrum Nauk o Środowisku, Rybołówstwie i Wodach (British Centre of Environment, Fishers and Aquaculture Science), wskazują, że od roku 1960 zmienia się zasolenie wód zachodniej części Północnego Atlantyku.
Wielki Oceaniczny Taśmociąg transportuje słodką (mniej słoną) powierzchniową wodę w dół, na dużą głębokość. Głębie są w stanie wchłonąć duże ilości słodkiej wody, tak jak gąbka, lecz od roku 1970 w głębie oceaniczne została przeniesiona dodatkowa ilość słodkiej wody, równoważna warstwie grubości 6 metrów i powierzchni Północnego Atlantyku, z czego większość po roku 1990.
Gąbka nasączona w 3/4 wodą może jej jeszcze trochę wchłonąć, ale nasączona w 100 procentach, nie wchłonie ani kropli więcej. W pewnym momencie Północny Atlantyk nie będzie w stanie zaabsorbować więcej słodkiej (mniej słonej) wody. Kiedy do tego dojdzie, Wielki Oceaniczny Taśmociąg zapcha się. Zostanie przeładowany i stanie.
Najnowsze sygnały dotyczące odsalania wód Północnego Atlantyku mówią o największych i najbardziej drastycznych zmianach we własnościach oceanu, jakie kiedykolwiek zmierzono i odnotowano. Już w tej chwili wody powierzchniowe Morza Grenlandzkiego spływają w dół z prędkością o 20 procent mniejszą, niż to miało miejsce w latach siedemdziesiątych XX wieku.
Przy jakim procencie spowolnienia schodzenia w dół wód Oceaniczny Taśmociąg zatka się – przy 25, 40 czy 60 procentach? To nie jest coś w rodzaju wyłącznika stopniowego, ale prawdopodobnie w rodzaju typowego wyłącznika światła, który działa na zasadzie „włączone-wyłączone”.
Rys. 6. Nowe dane dowodzą, że wody Północnego Atlantyku stają się na głębokości od 100 do 4000 metrów znacznie słodsze. Proces ten nasilił się szczególnie w ostatnim dziesięcioleciu. Oceanografowie utrzymują, że zbliżamy się do progu, po przekroczeniu którego Wielki Oceaniczny Taśmociąg zatrzyma się i spowoduje nagłe zmiany klimatu.
Nie potrafimy na razie odkryć źródeł tej dodatkowej słodkiej wody. Globalne ocieplenie może powodować topnienie lodowców lub lodu mórz arktycznych. W ostatnich dziesięcioleciach objętość morza arktycznego zmniejszyła się o 40 procent. Jeśli tempo opadania w dół wód powierzchniowych Północnego Atlantyku spadnie, słone wody Prądu Zatokowego (Golfsztromu) popłyną na północ, co jeszcze bardziej pogorszy sytuację.
Przedstawione w lutym 2002 roku na ogólnoświatowym zjeździe oceanograficznym nowe dane na temat odsalania Północnego Atlantyku zachęciły wielu naukowców do oświadczenia, że poziom zasolenia Północnego Atlantyku zbliża się do punktu krytycznego, po osiągnięciu którego zimne wody powierzchniowe przestaną schodzić do niższych warstw.
Jeden z moich kolegów z Woods Hole, Terry Joyce, sformułował to następująco: „Poruszam się w kompletnych ciemnościach w odniesieniu do tego, jak blisko jesteśmy krawędzi, po przekroczeniu której nastąpi przejście do nowego oceanu i nowego klimatu, lecz wiem, w jakim kierunku zmierzamy. Idziemy w kierunku urwiska”.
Jeśli o mnie chodzi, powiedziałby, że idziemy w kierunku urwiska z zawiązanymi oczami.
