Golfský proud – přetrvá, zrychlí se nebo zanikne?

Fyzika |

Kdyby měl Golfský proud skutečně přestat proudit, jak rychle k tomu dojde? Vzorky ledu z Grónska naznačují, že když se Golfský proud zpomalil v minulosti, silné ochlazení (o 10 °C) trvalo necelých deset let. Podle všeho pocítila podobně prudké změny i Evropa...




Tento text je úryvkem z knihy Tim Flannery: Měníme podnebí – Minulost a budoucnost klimatických změn

Ačkoli námořníci vědí o Golfském proudu už od Kolumbových dob, jeho první mapu publikoval až Benjamin Franklin v roce 1770. Dnes víme, že je to nejrychlejší oceánský proud na světě, že je velmi spletitý a při svém pohybu směrem na sever se rozšiřuje v řadu spirál a podproudů. Množství vody dopravované tímto proudem je jednoduše ohromné. Určitě si vzpomenete, že se mořské proudy měří ve sverdrupech a že jeden sverdrup se rovná průtoku jednoho milionu kubických metrů vody za sekundu. U mysu Hatteras jižně od Washingtonu, kde se Golfský proud stáčí směrem od pobřeží do hlubších vod, dosahuje jeho tok 87 sverdrupů. Tam, kde dosahuje maxima, což je kolem 65° západní délky, má průtok 150 sverdrupů. Průměrný průtok činí asi 100 sverdrupů, což je 600krát více než průměrný průtok Amazonky.

Ve své severní části je Golfský proud daleko teplejší než okolní vody. Mezi Faerskými ostrovy a Velkou Británií má například poměrně příjemnou teplotu 8 °C, zatímco okolní voda má 0 °C. Zdrojem tepla je tropické slunce, jehož paprsky ohřívají střední Atlantik, a proud toto teplo velice efektivně přepravuje dál. Jak už v roce 1903 poznamenal Russel Wallace: „Jelikož je vzduch 770krát lehčí než voda, vyplývá z toho, že teplo z jedné kubické stopy vody ohřeje více než 3 000 kubických stop vzduchu.“ V severním Atlantiku teplo z Golfského proudu ohřívá atmosféru, čímž otepluje evropské klima tak, jako kdyby se zde množství slunečního záření zvýšilo o třetinu.

Poté co vody Golfského proudu odevzdají své teplo vzduchu, padají ke dnu v podobě velkého oceánského vodopádu. Tento vodopád je hnací silou a zároveň Achillovou patou oceánských proudů na celé planetě, protože, jak ukazuje historie, byl opakovaně přerušován.

Od doby, kdy se zemské klima před 20 000 lety začalo měnit z ledové podoby do dnešní mírné podoby, byl tok Golfského proudu několikrát narušen – nejvýznamněji v období před 12 700 až 11 700 lety, kdy v Nizozemsku klesly zimní teploty pod –20 °C a letní se ustálily na pouhých 13 až 14 °C. K dalšímu kolapsu došlo v době před 8 200 až 7 800 lety a proud se možná zpomalil i v období před 4 200 až 3 900 lety. V prvních dvou případech způsobily jeho narušení obrovské přívaly sladké vody do severního Atlantiku: poprvé se voda uvolnila z obrovského jezera, jehož ledová hráz praskla (pozůstatky tohoto jezera jsou Velká jezera na hranicích USA a Kanady) a voda z tání se místo do Mississippi přelila do řeky Svatého Vavřince; ve druhém případě se zhroutily zbytky severoamerického pevninského ledového štítu v pohoří Larentide a Agassizovo jezero se vylilo do Hudsonova zálivu. Sladká voda naruší Golfský proud tím, že zředí jeho salinitu a lehčí voda pak neklesá ke dnu; to naruší cirkulaci oceánů po celém světě.

Pravděpodobnost, že se Golfský proud opět zpomalí, závisí na tom, zda vznikne dostatečně silný proud sladké vody. Určitý vliv může mít proud o velikosti jednoho sverdrupu, k vážnému narušení je však třeba proudu o síle několika sverdrupů. Dostatečné množství sladké vody obsahují zásoby ledu na severu. K tomu ještě musíme přičíst zvýšené množství srážek, které se už v této oblasti projevuje.

Od 70. let je v severovýchodním Atlantiku zaznamenáván rovnoměrný pokles slanosti vody při hladině: křivka salinity mírně klesá, což vypovídá o dlouhodobějším trendu. Před třiceti lety byla průměrná salinita 34 960 částic z milionu, do roku 2 000 však klesla na 34 900 částic. V Dánském průplavu byl pokles ještě výraznější: z 34 920 částic z milionu na 33 870 částic; zde však graf vykazuje řadu nárazových poklesů, které vypovídají o vlivu zdejších sladkovodních přítoků. Průměrná salinita mořské vody je asi 33 000 částic z milionu, takže i tak malé změny vyvolávají obavy. Golfský proud totiž pohání právě rozdíl v obsahu soli, který v současnosti činí jen 1 900 částic z milionu.

S doklady o ještě rozsáhlejších změnách v Atlantiku přišla v roce 2003 spolu se svými kolegy Ruth Curryová z Oceánografického ústavu ve Woods Hole. Provedli důkladný výzkum salinity Atlantského oceánu od pólu k pólu ve dvou čtrnáctiletých obdobích (1955–69, 1985–99) a objevili změny „pozoruhodného rozsahu“, které naznačují, že „sladká voda se ztrácí z oblastí s nižší zeměpisnou šířkou a objevuje v oblastech s vyšší zeměpisnou šířkou takovou rychlostí, kterou není cirkulace oceánu schopna kompenzovat.“ Jinými slovy je Atlantik v tropickém pásmu ve všech hloubkách stále slanější, zatímco u severního a jižního pólu jeho salinita klesá. Ke změnám podle všeho dochází v důsledku zvýšeného odpařování poblíž rovníku a většího množství srážek kolem zemských pólů. Když objevili podobné změny i v dalších oceánech, uvědomili si, že něco – nejpravděpodobněji změna klimatu – muselo zvýšit rychlost odpařování a množství srážek o 5 až 10 procent.

Tento významný objev má na Golfský proud ještě větší potenciální dopad. Jak tvrdí výzkumníci, zvýšená salinita v tropické části oceánu způsobí dočasné zrychlení Golfského proudu, což paradoxně předznamená jeho náhlé zastavení. Dojde k tomu proto, že vlivem většího tepla, které se přemístí k pólům, roztaje více ledu, a tak se bude přítok sladké vody do severního Atlantiku zvyšovat, dokud nedosáhne dostatečné velikosti – a pak se celý systém zhroutí.

Golfský proud tvoří jen jednu část systému globální cirkulace oceánských proudů a změny byly pozorovány i na jiných místech. Na počátku roku 2004 oznámili pracovníci australské organizace CSIRO, že v hlubokých vodách subantarktického oceánu zjistili pokles množství kyslíku o zhruba tři procenta. Stále víme velice málo o tom, jak se mění množství kyslíku v oceánských hloubkách, a tento pokles může vysvětlovat hned několik faktorů (např. to, že fytoplankton klesá k mořskému dnu, kde se rozkládá). Přesto tato čísla dělají některým klimatologům starosti, protože podobný pokles množství kyslíku bychom mohli očekávat právě v případě, že se zpomalí tepelná cirkulace oceánu a horní vrstvy oceánu bohaté na kyslík se budou méně promíchávat s těmi spodními.

Kdyby tedy měl Golfský proud skutečně přestat proudit, jak rychle k tomu dojde? Vzorky ledu z Grónska naznačují, že když se Golfský proud zpomalil v minulosti, silné ochlazení (o 10 °C) trvalo necelých deset let. Podle všeho pocítila podobně prudké změny i Evropa, o tehdejším vývoji evropského klimatu se však nedochoval žádný doklad. A tak je dost možné, že kdyby se Golfský proud skutečně zpomalil, během několika zim by Evropa i Severní Amerika mohly zažít extrémní změny. Je dokonce možné, že by opět nastalo prudké kolísání klimatu podobně jako na konci doby ledové.

Kdy by tedy pravděpodobně mělo k takové události dojít? Vezmeme-li v úvahu, že nevíme jistě, jak rychle tají ledové příkrovy, a že i ostatní faktory jsou velmi složité, je obtížné stanovit přesnou dobu. Někteří významní klimatologové se domnívají, že už nyní existují určité známky začínajícího kolapsu. Kdybych to měl odhadnout já sám, řekl bych, že do roku 2080 by v Grónsku mohlo být o 4 °C tepleji než dnes, následkem čehož roztaje dostatečné množství ledu, aby hladina moří stoupla o pět centimetrů. A to také přinese dostatečně silný proud sladké vody, který může zastavit Golfský proud na několik století. Poté však mohou chladné podmínky přítok vody z tajících ledovců zastavit a proud by se nakonec mohl opět dát do pohybu. A kdyby pak ledy znovu začaly tát, začne fáze prudkých výkyvů klimatu, která bude pokračovat až do doby, než zásoby ledu dojdou a na zastavení Golfského proudu přestanou stačit. Ne všichni však souhlasí s tím, že nějaké zastavení nebo i jen zpomalení Golfského proudu hrozí. Podle vědců z Hadleyova centra v Anglii je pravděpodobnost velkého narušení Golfského proudu ještě v 21. století menší než 5 %.

Tento text je úryvkem z knihy Tim Flannery: Měníme podnebí – Minulost a budoucnost klimatických změn
Překlad Martin Seethaler, vázaná s přebalem, 272 stran, 10 ilustrací a grafů, barevná příloha, 350 Kč, ISBN 978-80-7363-121-5
podrobnosti o knize








Související články




Komentáře

Napsat vlastní komentář

Pro přidání příspěvku do diskuze se prosím přihlašte v pravém horním rohu, nebo se prosím nejprve registrujte.