《明天過後》預言成真?最新研究:大西洋環流恐將崩潰,歐洲與北美洲將陷入酷寒!

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2004年氣候災難電影《明天過後》描寫全球暖化導致大西洋的洋流發生變化、海水溫度驟降,進而引發地球突然進入冰河時期的悲慘浩劫。真實狀況呢?科學家最新研究顯示,全球暖化已經導致大西洋一個非常重要的洋流系統「完全失去穩定性」,甚至可能全然崩潰,讓歐洲與北美洲陷入酷寒,美國東岸海平面升高

《華盛頓郵報》5日報導「大西洋經向翻轉環流」(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)堪稱海洋中的「輸送帶」,它從熱帶出發,溫暖、高鹽分的海水送到歐洲北部,再將較冷的海水沿著海床送往南方。研究古代氣候變遷的學者先前就已發現AMOC曾經突然停擺,造成全球氣溫劇烈起伏,天氣系統徹底改變。

8項指標出現顯著變化,AMOC已經來到「傾覆點」

目前還沒有直接證據顯示AMOC減緩運作,但是一項發表在《自然.氣候變遷》(Nature Climate Change的最新研究指出,有8個關於AMOC強度的間接指標出現顯著變化。這項研究分析了100多年來海洋溫度與鹽度(salinity的資料。

研究領導人、德國波茨坦氣候影響研究所(PIK)科學家波爾斯(Niklas Boers)表示,這8個指標顯示AMOC正逐漸喪失動力,如今越來越容易受外來變化影響,有可能因此突然間失去平衡。未參與研究的愛爾蘭梅努斯大學(Maynooth University)氣候物理學家凱薩(Levke Caesar)更直指,AMOC已經來到傾覆點(tipping point)。

如果AMOC突然停擺,有可能會使歐洲以及北美洲部分地區陷入酷寒,美國東岸(大西洋岸)海平面升高,改變全球許多地區水資源仰賴的季風,將造成巨大影響。這情景讓人不由得聯想到《明天過後》(The Day After Tomorrow)。

波爾斯並沒有預測如此劇烈的改變何時會發生,但人類顯然必須做好準備。

AMOC造就溫鹽環流,對於地球的氣候系統至關重要

AMOC縱貫整個大西洋,將熱帶海域溫暖、高鹽分的海水沿著美國東岸傳送,一路轉往歐洲西部,形成人們熟悉的灣流(Gulf Stream)。隨著緯度漸高,灣流逐漸冷卻,來到格陵蘭島(Greenland)時因為密度變大而下沉,將下方的海水推向南極,與其他洋流匯合,組成所謂的「溫鹽環流」(thermohaline circulation)。

溫鹽環流對於地球的氣候系統至關重要,負責分配地球的熱量、調節各地的天氣模式。

熱帶地區的大西洋(Johny_Cay@Wikipedia / CC BY 3.0.jpg)J
熱帶地區的大西洋(Johny_Cay@Wikipedia / CC BY 3.0.jpg)J

熱帶地區的大西洋(Johny_Cay@Wikipedia / CC BY 3.0.jpg)J

冰層化為大量淡水,稀釋北大西洋海水鹽度

波爾斯解釋,只要AMOC的溫度與鹽度變化維持穩定,不同密度的海水有升有降,AMOC就會永續循環運作。然而全球暖化改變了海水的平衡狀態,加速融化的冰層與冰川化為大量淡水,稀釋了北大西洋海水的鹽度,也降低了它的密度。如果這部分的海水無法下降,AMOC將會停擺。

這種情況確實曾經發生!上一次冰河時期的末期,北美洲有一道巨大的冰川突圍而出,大量淡水注入大西洋,阻斷AMOC運行,讓北半球大部分地區──尤其是歐洲地區──陷入酷寒,時間更長達1000年,地球的生態系統與人類社會也出現劇烈變化。

2021年,大西洋的颶風(AP)
2021年,大西洋的颶風(AP)

2021年,大西洋的颶風(AP)

AMOC「300年內不會停擺」?恐怕過於樂觀

美國伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)所長德梅諾卡爾(Peter de Menocal)說:「AMOC的穩定性只有兩種可能:穩定或者不穩定。」那麼,AMOC是不是要停擺了?

聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)2019年的一份特別報告研判,AMOC在本世紀將會減弱,但除非全球暖化的狀況極度惡化,否則它在未來300年之內應該不至於完全停擺。

但是波爾斯認為,他的分析顯示「臨界閥值(critical threshold)恐怕遠比先前的預期接近。」換言之,「300年之內」恐怕過於樂觀。德梅諾卡爾形容,AMOC就像一個被送進急診室的病人,波爾斯的指標可以診斷其生命象,「所有的徵象都顯示,這位病人已經病入膏肓。」

全球海洋學家正在密切觀察AMOC是否已經放慢速度,不過因為它是一個巨大、複雜的系統,研究可能要再過幾年才會有明確的結果。

挪威漁民捕撈大西洋鱈魚(Wikipedia / Public Domain)
挪威漁民捕撈大西洋鱈魚(Wikipedia / Public Domain)

挪威漁民捕撈大西洋鱈魚(Wikipedia / Public Domain)

AMOC放慢速度的跡象已呼之欲出

不過AMOC放慢速度的跡象已呼之欲出。格陵蘭島南方一處長期存在的「低溫區塊」(cold blob),導致溫暖海水的流量減少;灣流的異常運作造成美國東岸海平面大幅上升;幾個重要漁場因為海水溫度快速變化大受影響,不少人類熟悉的物種正掙扎適應。

一旦AMOC完全停擺,它恐怕會蟄伏很長很長一段時間,在蟄伏狀態中達成新的平衡。與阻斷AMOC相比,想讓它重新開始運作,需要規模更為巨大的氣候變遷。

波爾斯說:「這樣的情況不應該發生,我們必須全心全力減少溫室氣體排放,而且動作要快。像AMOC這樣的系統,我們招惹不起。」

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