5 Minutės
Pietų vandenynas tyliai sugerė per pastarąjį šimtmetį žmogaus veiklos sukauptą šilumą ir anglies dioksidą. Naujos klimato modelių simuliacijos rodo, kad šis paslėptas šilumos rezervuaras gali būti staiga išlaisvintas po šimtmečių — sukeldamas pasaulinį atšilimo pliūpsnį net po to, kai bus pasiektos neigiamos emisijos.
Kaip šaltas vandenynas kuria karštą problemą
Vokietijos mokslininkai panaudojo integruotą klimato modelį — suderindami atmosferos energijos ir drėgmės balansą, vandenyno cirkuliaciją ir jūros ledo fiziką, sausumos biosferos dinamiką bei vandenyno biochemiją — kad įvykdytų idealizuotą ateities scenarijų. Šiame scenarijuje šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos dešimtmečius kyla, atmosferinis CO2 maždaug padvigubėja, o vėliau greitai sumažinamas ir tampa neigiamas keliems šimtmečiams.
Kylant temperatūrai vandenynas veikia kaip lėtas stūmoklis: paviršiniai vandenys sugeria perteklinę šilumą, o dalis šios šilumos per vandenyno cirkuliacijos pokyčius pernešama į gilesnius vandens sluoksnius. Tuo pačiu metu atspindinčio jūros ledo nykimas didina trumpų bangų saulės spindulių sugertį aukštose platumose, ypač aplink Antarktidą. Šie procesai leidžia Pietų vandenynui sukaupti daugiau šilumos, nei jis tuo metu išskiria į atmosferą.
Modelyje net ir po to, kai atmosferinis CO2 sumažėja ir planeta pradeda ilgalaikį atvėsimą, Pietų vandenynas toliau išskiria sukauptą šilumą. Šis išsiskyrimas yra staigus ir reikšmingas — tyrėjai jį vadina "burpu" — sukeldamas pasaulinį atmosferos atšilimą tempu, panašiu į istorinį žmonių sukeltą atšilimą, ir trunkantį daugiau nei šimtmetį.
Pasaulinė paviršiaus oro temperatūra (solid line), sausumos paviršiaus oro temperatūra (dotted line) ir jūros paviršiaus temperatūros atšilimas (dashed line). Reikšmės pateiktos kaip anomalijos, palyginti su priešpramoniniais laikais. "Burpas" parodytas pilku šešėliu. (Frenger ir kt., AGU Advances, 2025)
Kodėl laikas ir geografija yra svarbūs
Dvi savybės daro šį mechanizmą ypač reikšmingu klimato politikai. Pirma, atidėtas atšilimas nėra glaudžiai susietas su tuo metu vykstančiomis CO2 emisijomis: temperatūra gali toliau kilti arba vėl atsinaujinti ilgai po to, kai emisijos sumažėja. Tai iššūkis paprastam lūkesčiui, kad pasiekus tvarų nulį ar neigiamas emisijas temperatūros augimas greitai sustos.
Antra, modeliuotas atšilimas yra neišlygus. Pietų pusrutulis patiria didžiausią ir ilgiausiai trunkantį temperatūros prieaugį, iš dalies todėl, kad Pietų vandenynas yra pagrindinis išlaisvinamos šilumos šaltinis. Ši asimetrija reiškia nelygią naštą pietų pusrutulio šalims ir regionams, daugeliui iš kurių klimato ekstremalai, jūros lygio kilimas ir ekosistemų įtampa jau yra didesnė problema.
- Vandenyno šilumos kaupimas: gilūs ir tarpiniai vandenys kaupia šilumą, atkeliaujančią nuo paviršiaus.
- Jūros ledo nykimas: sumažėjęs albedas didina saulės energijos sugertį aukštose platumose.
- Cirkulacijos sulėtėjimas: atoslūgių ir vėdinimo pokyčiai atideda šilumos išsiskyrimą.
Kokio patikimumo yra rezultatai?
Autoriai scenarijų išbandė skirtingose modelių konfigūracijose ir rado nuoseklų kokybinį elgesį: Pietų vandenyno sukaupta šiluma gali būti išleista vėliau, sukuriant šimtmečio trukmės atšilimo impulsą. Vis dėlto tai idealizuotos simuliacijos; realiame pasaulyje lieka nežinomųjų dėl vandenyno maišymo greičių, Antarktidos ledynų dinamikos ir būsimų emisijų kelių.
Tačiau atradimas turi praktinių pasekmių. Jei vėluojantis vandenyno varomas atšilimo pliūpsnis yra įmanomas, tada laikas, per kurį agresyvi emisijų mažinimo politika duoda klimatines naudas, gali išsitęsti — galbūt šimtmečiais. Politikams ir planuotojams gali tekti atsižvelgti į ilgalaikę vandenyno „atmintį“, o ne vien atmosferinio CO2 biudžetus, vertinant klimato rizikas ir adaptacijos poreikius.
Ką tai reiškia klimato veiksmams ir prisitaikymui
Emisijų mažinimas (mitigacija) išlieka esminis: kuo ilgiau vėluojame sumažinti emisijas, tuo didesnė vandenyno sukauptos energijos apimtis ir tuo reikšmingesnis galimas ateities išsiskyrimas. Tačiau šis tyrimas pabrėžia ir ilgalaikio prisitaikymo būtinybę, ypač pietiniuose vidutinėse ir aukštosiose platumose bei pažeidžiamose pietinės pusrutulio šalyse, kurios gali patirti disproporcingą atšilimą.
Observacinės programos, sustiprintas vandenyno stebėjimas ir patobulinti Pietų vandenyno cirkuliacijos bei jūros ledo modeliai yra kritiškai svarbūs neapibrėžtumo mažinimui. Investicijos į atsparesnę infrastruktūrą, pakrančių apsaugą ir klimato finansavimą pažeidžiamiems regionams padės valdyti rizikas, jei toks "burpas" įvyktų.
Ekspertės įžvalga
Dr. Maya R. Solberg, vandenyno ir klimato mokslininkė, nepriklausanti šiam tyrimui, sako: "Šis darbas primena, kad vandenynas turi ilgą atmintį. Net jei greitai sumažinsime emisijas, praeities atšilimas nebus iš karto ištrintas. Pietų vandenyno vaidmuo kaip šilumos bankas reiškia, kad ilgalaikis planavimas yra būtinas — tiek švelninant poveikį (mitigacija), tiek prisitaikant ypač pažeidžiamose vietovėse."
Trumpai tariant: Pietų vandenyno paslėpta šiluma nėra vien akademinė smulkmena. Tai potencialus būdas sustiprinti ateities atšilimą, kuris gali pertvarkyti lūkesčius, kaip greitai ir kur klimatas reaguos į žmogaus veiksmus. Suprasti Pietų vandenyno šilumos atsargas, jūrinę cirkuliaciją ir jūros ledo dinamiką yra esminis žingsnis gerinant klimato modelius ir formuojant principingą klimato politiką bei prisitaikymo strategijas.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą