과학자들은 중요한 해류가 붕괴되어 지구 날씨가 바뀔 수 있다고 경고합니다.
헤일리 스미스
2024년 2월 26일 월요일 오후 10시(AEDT)
파일 – 2017년 8월 3일 파일 사진에서 빙하는 그린란드 남동부의 그린란드 빙상에서 떨어진 피요르드로 빙산을 분출합니다. 바이든 행정부는 세계 다른 지역보다 3배 빠르게 따뜻해지고 있는 북극의 해빙에 대해 무엇을 해야 할지 고민하는 작업에 박차를 가하고 있다. 백악관은 2021년 9월 24일 금요일에 국내 규정을 조정하고 다른 북극 국가들과 협력하는 북극 집행 운영 위원회를 재가동한다고 밝혔습니다. 또한 알래스카 원주민 2명을 포함해 미국 북극 연구 위원회에 6명의 새로운 회원을 추가할 예정입니다. (AP 사진/데이비드 골드만, 파일)
2017년 그린란드 빙상에서 얼음 덩어리가 떨어져 나와 피요르드에 빙산 떼가 생겼습니다. (데이비드 골드만/AP통신)
과학자들은 지구 기후 시스템의 중요한 구성 요소가 점진적으로 쇠퇴하고 있으며 언젠가는 지구의 날씨 패턴을 근본적으로 변화시키는 전환점에 도달할 수 있다는 경고를 울리고 있습니다.

대서양 자오선 역전 순환(AMOC)은 컨베이어 벨트처럼 대서양의 물을 순환시켜 열을 재분배하고 지구 및 지역 기후를 조절하는 해류 시스템입니다. 그러나 새로운 연구에서는 AMOC가 온난화된 기후로 인해 약화되고 있으며 잠재적으로 전 세계적으로 위험하고 갑작스러운 붕괴를 겪을 수 있다고 경고합니다.

위트레흐트대학교 해양대기연구소 연구원들은 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 발표된 새로운 연구에서 “이것은 기후 시스템과 인류에게 나쁜 소식입니다.”라고 썼습니다.

대서양 자오선 역전 순환의 단순화된 개략도를 보여주는 지도.
(폴 두긴스키/로스앤젤레스 타임즈)
AMOC가 대서양의 일꾼이라는 점을 고려할 때, 그러한 붕괴의 결과는 대서양 너머까지 확장되는 “세계 기상 패턴의 엄청나게 혼란스러운 변화”를 초래할 것이라고 UCLA의 기후 과학자인 다니엘 스웨인(Daniel Swain)은 말했습니다. 공부하다.

스웨인은 “이는 유럽을 본질적으로 지역화된 빙하기로 몰아넣고 나머지 세계는 계속 온난화의 길을 걷게 될 것”이라고 말했다. “남반구는 불타고, 태평양 폭풍 경로는 일종의 미쳐버릴 것이며, 점진적이거나 선형적인 온난화 경로에서 기대할 수 있는 것과 매우 다른 기상 패턴에 이러한 극단적인 변화가 있을 것입니다.”

일부 연구자에 따르면 그러한 붕괴 가능성은 금세기에 약 5% 또는 10%로 낮지만 결과가 너무 커서 가능성을 무시하는 것은 현명하지 않다고 스웨인은 말했습니다.

“아직 일어나지 않을 확률이 [90%] ~ 95%이지만, 이런 일이 일어나지 않을 확률이 [90%] ~ 95%에 달할 의향이 있습니까?” 그는 말했다. “충돌하지 않을 확률이 [90%]에서 95%라면 비행기에 타시겠습니까? 저는 절대 타지 않을 것입니다.”

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AMOC는 대서양의 물을 북쪽에서 남쪽으로 그리고 다시 긴 주기로 이동시키지만 1950년 이후 약 15% 감소하는 것을 포함하여 지난 세기 동안 약화되어 왔다는 징후가 있습니다.

이 시스템은 따뜻한 표층수와 해저로 가라앉는 차갑고 염분이 있는 물의 섬세한 균형에 의존하며, 이 두 가지가 함께 해류를 휘젓는 것을 유지합니다. 그러나 지구가 따뜻해지면서 빙하와 빙상(예: 그린란드 빙상)이 녹으면서 시스템에 더 많은 담수가 추가되어 염도가 희석되고 전통적인 패턴이 붕괴되고 있습니다.

연구의 주요 저자인 René van Westen은 “이것은 주로 염도에 영향을 미치는 자체 증폭 피드백 루프이며, 북대서양이 더 신선해질수록 임계 값에 도달할 때까지 AMOC가 더 약해집니다”라고 말했습니다.

연구에서는 그러한 붕괴가 언제 일어날 수 있는지에 대한 기간을 정하지 않았으며 Van Westen은 그러한 추정치가 논란의 여지가 있을 수 있다고 말했습니다. 그러나 이 논문은 시스템에 충분한 담수가 추가되면 AMOC가 전환점에 도달할 수 있음을 최초로 입증한 것입니다.

그는 “이것이 21세기에도 가능한지 여부에 대해서는 여전히 많은 논의가 있지만 현재로서는 이를 배제할 수는 없다”고 말했다.

영화 ‘투모로우’에서도 비슷한 시나리오가 전개됐지만, 전문가들은 며칠에 걸쳐 일어나는 이 영화의 사건들이 극화됐다고 말했다.

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네덜란드 연구원들은 모델에 따르면 AMOC 붕괴가 가능하며 그러한 사건은 지구의 기후를 크게 변화시킬 것이라고 말했습니다. 그 영향은 유럽에서 가장 심각할 것입니다. 유럽에서는 평균 기온이 최대 18도까지 떨어질 수 있으며 노르웨이와 스칸디나비아와 같은 곳에서는 심지어 36도까지 떨어질 수 있습니다. 또한 북반구와 남반구 사이의 “시소 현상”을 유발할 수도 있습니다.

다른 잠재적인 효과는 다음과 같습니다

네덜란드와 미국 동부 해안을 포함한 일부 해안 지역을 따라 해수면이 2피트 이상 상승할 수 있습니다. Van Westen은 뉴욕시가 해수면 상승으로 최대 31인치까지 침수될 수 있다고 말했습니다.

아마존 열대우림은 건기와 우기가 바뀌어 잠재적으로 전환점을 맞이하게 될 것입니다. (이번 달에 발표된 별도의 연구에 따르면 열대우림의 일부는 빠르면 2050년에 붕괴될 수 있습니다.)

Van Westen은 태평양과 미국 서부 해안에 미치는 영향은 아마도 대서양과의 거리로 인해 더 작을 것이라고 말했습니다. 그러나 그의 모델은 AMOC 붕괴로 인해 로스앤젤레스의 강수량이 감소하고 약간의 냉각이 발생하여 지역 온난화를 향한 더 큰 기후 변화 신호와 경쟁할 수 있음을 보여줍니다.

실제로 AMOC의 미래 붕괴 가능성은 어떤 면에서는 이미 발생하고 있는 기후 변화 영향과는 다른 시나리오라고 UCLA의 Swain은 말했습니다. 현재 기후 변화는 주로 캘리포니아의 산불 악화, 극심한 폭우 및 홍수와 같은 익숙한 기존 패턴과 위험을 증폭시키고 있습니다.

“그러나 지구 역전 순환의 붕괴는 실제로 다를 것입니다. 왜냐하면 제트기류와 폭풍 경로의 재배열을 초래할 것이기 때문입니다. 그 중 지구상의 장소는 다른 장소에 비해 매우 차갑습니다.”라고 그는 말했습니다.

폭풍을 전 세계적으로 동쪽으로 이동시키는 공기의 강인 제트기류는 종종 대기 강을 캘리포니아로 유도하는 데 도움이 됩니다.

그러한 혼란은 기후와 온도 조건에 영향을 미칠 뿐만 아니라 문명의 구조도 파괴할 것입니다. 유럽의 농업은 아마도 중단될 것이고 해안 도시들은 홍수로 인해 심각한 문제를 겪게 될 것입니다. 계절적 요인과 강수량 패턴이 따뜻한 곳을 시원한 곳으로 빠르게 이동시키고 그 반대의 경우도 마찬가지이기 때문에 건축 법규와 인프라는 잠재적으로 쓸모 없게 될 수 있습니다.

스웨인은 “이것은 우리가 현재 작업하고 있는 모든 기후 적응이 반드시 우리가 경험하게 될 기후가 아니라는 것을 의미한다”고 말했다.

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다른 전문가들은 이번 연구에서 설명된 시나리오 중 일부는 그럴듯한 것의 극단에 있다고 말했습니다. La Cañada Flintridge에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 해양학자인 Josh Willis에 따르면 이 모델은 티핑 포인트(그린란드 빙상 약 7개에 해당하는 양)를 유발하기 위해 대서양으로 유입되는 엄청난 양의 담수 흐름이 필요했습니다.

윌리스는 “전복이 중단될 가능성은 여전히 남아 있으며 만약 그렇게 된다면 큰 영향을 미칠 것”이라고 말했다. “하지만 당장 해수면이 1미터 올라가고 곧바로 기온이 섭씨 15도가 되는 것은 아닙니다. ‘투모로우’도 아닙니다.”

그럼에도 불구하고 Willis는 시스템이 이전에 이해된 것보다 더 민감할 수 있으며 향후 모델과 시뮬레이션이 점점 더 많은 작업에 추가될 수 있다고 말했습니다. 다른 최근 연구에서도 다가오는 AMOC 붕괴와 남극해 해류 붕괴 가능성을 경고했습니다.

그는 최신 논문에 대해 “흥미로운 연구이며 AMOC가 아직 폐쇄 가능하다는 것을 증명할 수 있다”고 말했다. 그러나 이 연구가 이에 대해 반드시 결론을 내리는 것은 아니다. 여전히 많은 질문이 열려 있다”고 말했다.

UC 샌디에이고 스크립스 해양학 연구소의 저명한 교수인 린 탤리(Lynne Talley)는 대략 10년 단위로 강세와 약화를 포함할 수 있는 AMOC에 “자연적 변동성”이 있다고 유사하게 말했으며 최근 변화를 장기간의 기간과 혼동하지 말라고 경고했습니다. -기간 추세.

그러나 그녀는 잠재적인 붕괴에 대한 연구가 설득력 있고 고려할 가치가 있다고 말했습니다.

“우선 가능하다…. 나는 그런 말을 하는 것을 부끄러워하지 않을 것이다”라고 그녀는 말했다.

그녀는 염분이 AMOC의 물 밀도를 조절하는 데 도움이 되기 때문에 염분 연구는 특히 중요하다고 덧붙였습니다. 유사한 메커니즘으로 인해 약 14,000년 전 마지막 빙하기 말에 AMOC 충돌이 발생했을 수 있습니다.

그 당시에는 북미 빙상이 녹아서 많은 양의 담수가 북대서양으로 휩쓸려 갔으며, “그것으로 인해 속도가 확실히 느려지고 일종의 멈췄습니다”라고 Talley는 말했습니다.

“나는 그것이 어느 시점에서 충돌할 것이라는 것이 완전히 타당하다고 생각하며 통제는 소금입니다”라고 그녀는 말했습니다. “그런데 그런 일이 몇 년도에 일어나나요? 모르겠어요.”

그러한 붕괴는 적어도 인간의 삶과 관련된 모든 종류의 기간에 걸쳐 되돌릴 수 없을 것입니다. 그러나 그러한 붕괴가 발생하는 것을 방지하기 위한 안전 장치가 있습니다. 즉, 지구를 온난화시키고 얼음을 녹이며 더 많은 담수를 바다로 방출하는 메탄, 이산화탄소 및 기타 화석 연료 배출을 줄이는 것입니다.

Talley는 “이것이 실제로 모든 것에 대한 해결책입니다.”라고 말했습니다. “우리는 기후 변화와 관련된 많은 것들로부터 보호해야 한다고 생각합니다. 이는 북반구의 가장 큰 문제 중 하나입니다.”

이 이야기는 원래 Los Angeles Times에 게재되었습니다.

Scientists warn that a crucial ocean current could collapse, altering global weather

Hayley Smith

Mon, 26 February 2024 at 10:00 pm AEDT

Scientists are sounding the alarm that a crucial component of the planet’s climate system is in gradual decline and could one day reach a tipping point that would radically alter global weather patterns.

The Atlantic Meridional Overturning Circulation, or AMOC, is a system of ocean currents that circulate water in the Atlantic Ocean like a conveyor belt, helping to redistribute heat and regulate global and regional climates. New research, however, warns that the AMOC is weakening under a warming climate, and could potentially suffer a dangerous and abrupt collapse with worldwide consequences.

“This is bad news for the climate system and humanity,” researchers from Utrecht University’s Institute for Marine and Atmospheric Research wrote in a new study published in the journal Science Advances.

Considering the AMOC is the workhorse of the Atlantic, the consequences of such a collapse would result in “hugely chaotic changes in global weather patterns” that extend far beyond the Atlantic, said Daniel Swain, a climate scientist with UCLA who was not involved in the study.

“It would plunge Europe into essentially a regionalized Ice Age, while leaving the rest of the world on its continued warming path,” Swain said. “The Southern Hemisphere would roast, the Pacific storm track would go kind of nuts, and there would be these extreme shifts in weather patterns that are very different from what you would expect from a more incremental or linear warming path.”

The odds of such a collapse are low — about 5% or 10% this century, according to some researchers — but the consequences are so great that it would be unwise to ignore the possibility, Swain said.

“There’s still a [90%] to 95% chance that won’t happen, but would you be willing to bet the farm on a [90%] to 95% chance that something like this doesn’t happen?” he said. “Would you get on a plane if there were a [90%] to 95% chance that it won’t crash? I certainly wouldn’t.”

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The AMOC moves water in the Atlantic Ocean from north to south and back again in a long cycle, but there are indications that it has been weakening over the last century, including a roughly 15% decrease since 1950.

The system relies on a delicate balance of warm surface water and cold, salty water that sinks toward the sea floor, which together keep the current churning. But as the planet warms, melting glaciers and ice sheets — such as the Greenland ice sheet — are adding more freshwater to the system, which is diluting its salinity and disrupting traditional patterns.

“It’s a self-amplifying feedback loop mainly affecting salinity, and the fresher the North Atlantic Ocean becomes, the weaker the AMOC, until you reach a critical value,” said René van Westen, the study’s lead author.

The study does not place a time frame on when such a collapse could occur, and Van Westen said such estimates can be controversial. But the paper was the first to demonstrate that the AMOC can reach a tipping point if enough freshwater is added to the system.

“It is still heavily debated whether this is a possibility within the 21st century, but we cannot rule it out at the moment,” he said.

A similar scenario played out in the film “The Day After Tomorrow,” although experts said the events of that movie, which occur over the course of a few days, are heavily dramatized.

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The Netherlands’ researchers say that models indicate an AMOC collapse is possible, and that such an event would significantly alter the planet’s climate. Its effects would be most acute in Europe, where temperatures could decrease up to 18 degrees on average, or even as much as 36 degrees in places such as Norway and Scandinavia. It could also trigger “seesawing” conditions between the Northern and Southern hemispheres.

Other potential effects include rapidly rising sea levels, with more than 2 feet of sea-level rise possible along some coastal regions, including the Netherlands and the U.S. East Coast. New York City could be inundated by as much as 31 inches of sea-level rise, Van Westen said.

The Amazon rainforest would see its dry and wet seasons flipped, potentially leading to its own tipping point. (A separate study published this month found that parts of that rainforest could collapse as soon as 2050.)

Effects on the Pacific Ocean and U.S. West Coast would probably be smaller due to their distance from the Atlantic, Van Westen said. However, his models show that an AMOC collapse could result in reduced precipitation and slight cooling in Los Angeles, which would compete with the larger climate change signal toward regional warming.

In fact, the potential future collapse of the AMOC is in some ways a scenario distinct from the climate change effects that are already occurring, said Swain, of UCLA. Currently, climate change is primarily amplifying familiar preexisting patterns and risks, such as worsening wildfires in California, or more extreme downpours and floods.

“But a collapse of the global overturning circulation really would be different, because it would result in rearrangements of the jet stream, of the storm track, of which places on Earth are really cold relative to other places,” he said.

The jet stream — the river of air that moves storms eastward across the globe — often helps steer atmospheric rivers into California.

Such disruptions wouldn’t just affect climate and temperature conditions, they would also tear at the fabric of civilization. Agriculture in Europe would probably come to halt, while coastal cities would see major issues from flooding. Building codes and infrastructure would potentially become obsolete as seasonality and precipitation patterns rapidly shift warm places into cool ones, and vice versa.

“It would mean that all of the climate adaptation that we’re working on now would not necessarily be the climate that we would be experiencing,” Swain said.

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Other experts said some of the scenarios outlined in the study are on the extreme end of what’s plausible. The model required exceptional amounts of freshwater flow into the Atlantic in order to trigger the tipping point — a quantity equal to about seven Greenland ice sheets — according to Josh Willis, an oceanographer with NASA’s Jet Propulsion Laboratory in La Cañada Flintridge.

“It’s still possible that the overturning will shut down, and if it does, it’ll have big implications,” Willis said. “But it’s not a meter of sea level right away and 15 degrees Celsius of cooling right away. It’s not ‘The Day After Tomorrow.’”

Still, Willis said the system may be more sensitive than previously understood, and future models and simulations could add to the growing body of work. Other recent studies have also warned of a forthcoming AMOC collapse, and of a potential collapse of the Antarctic Ocean current.

“It’s an interesting study,” he said of the latest paper, “and the AMOC could still yet prove to be shutdown-able. But this study is not necessarily conclusive about that. There’s still a lot of questions open.”

Lynne Talley, a distinguished professor at Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego, said similarly that there is a “natural variability” to the AMOC that can include strengthening and weakening on a roughly decadal timescale, and cautioned against conflating recent changes with a long-term trend.

However, she said the research into its potential collapse is compelling and worthy of consideration.

“First of all, it is possible…. I wouldn’t shy away from saying that,” she said.

Salinity studies are particularly valuable, she added, because salinity helps govern the density of water in the AMOC. A similar mechanism may have made the AMOC crash at the end of the last glacial period around 14,000 years ago.

Back then, a lot of freshwater got swept onto the North Atlantic from the melting of the North American ice sheet, “and that clearly slowed it down and it sort of stopped,” Talley said.

“I find it completely plausible that it would crash at some point, and the control is salt,” she said. “But what year that happens? I don’t know.”

Such a collapse would probably be irreversible — at least over any sort of timescale relevant to a human life. But there are safeguards for preventing such a collapse from occurring: namely, reducing methane, carbon dioxide and other fossil fuel emissions that are warming the planet, melting ice and releasing more freshwater into the ocean.

“That is really the solution to everything,” Talley said. “I think we have to safeguard against a lot of things with climate change, and this is one of the big ones for the Northern Hemisphere.”

This story originally appeared in Los Angeles Times.