Possibile collasso delle correnti dell'Oceano Atlantico

C'è sempre più preoccupazione che la Circolazione Atlantica Meridionale (AMOC) possa collassare in questo secolo. Un crollo del genere potrebbe sconvolgere la società in molte parti del mondo. Le stime precedenti sulla possibilità di crollo dell'AMOC si basavano su modelli e studi statistici di dati passati. Qui, presentiamo delle stime basate su osservazioni recenti.

Iniziamo identificando le migliori aree per osservare segni di crollo dell'AMOC, basandoci su un modello climatico recente. Si scopre che i dati di Salinità dal confine meridionale dell'Atlantico sono particolarmente utili per stimare quando l'AMOC potrebbe collassare. Usando i dati osservazionali, stimiamo quanto sia probabile che l'AMOC crolli entro un certo periodo. Stimiamo che il crollo dell'AMOC potrebbe avvenire tra gli anni 2037 e 2064, con una media prevista intorno al 2050.

#Cos'è l'AMOC?

L'AMOC è un grande sistema di correnti oceaniche che sposta acqua calda dai tropici verso l'Atlantico del Nord e rimanda acqua più fredda verso sud. Questa circolazione aiuta a mantenere il clima dell'Europa occidentale relativamente mite e influisce sui modelli meteorologici in tutto il mondo. L'AMOC è uno dei sistemi critici nel clima terrestre che potrebbe cambiare a causa dell'attività umana.

L'apporto di Acqua dolce da fonti come il ghiaccio che si scioglie in Groenlandia può indebolire l'AMOC. Se l'AMOC dovesse passare da uno stato forte a uno stato significativamente più debole o invertito, potrebbe portare a cambiamenti climatici importanti. Questi cambiamenti potrebbero includere variazioni nei modelli di pioggia, aumento del livello del mare e raffreddamento nel Nord-Ovest europeo.

#Monitoraggio dell'AMOC

L'AMOC viene monitorato in vari luoghi, incluso il transect RAPID a 26N dal 2004, il transect SAMBA a 34.5S dal 2009, e il transect OSNAP da 53N a 60N dal 2014. Il record dei dati RAPID è lungo solo 20 anni. Per comprendere i cambiamenti storici dell'AMOC, i ricercatori hanno sviluppato ricostruzioni utilizzando osservazioni della Temperatura della superficie del mare. Queste ricostruzioni suggeriscono che l'AMOC si è indebolito di circa 3 Sverdrups (Sv) dal 1950.

Studi recenti hanno utilizzato indicatori statistici, noti come Segnali di Allerta Precoce (EWS), per valutare quanto l'AMOC possa essere vicino al Collasso. Gli EWS classici si concentrano su segni di rallentamento e consistono in autocorrelazione e aumento della varianza. Alcuni ricercatori hanno stimato che l'AMOC possa crollare intorno all'anno 2057, con un ampio intervallo di confidenza.

#Nuovo Approccio per Stimare il Crollo dell'AMOC

Nel nostro approccio, iniziamo con dati di simulazione che dimostrano il collasso dell'AMOC in un modello climatico noto come CESM. Questa simulazione mostra che gli EWS tradizionali non danno allarmi per un imminente collasso dell'AMOC. Quindi, abbiamo deciso di identificare le regioni e i punti dati più efficaci per segnalare i punti di rottura dell'AMOC.

Ci siamo concentrati sugli effetti dell'apporto di acqua dolce nell'Atlantico del Nord. Analizzando varie simulazioni, abbiamo trovato che la forza dell'AMOC è stata notevolmente influenzata dagli apporti di acqua dolce. Abbiamo notato che le posizioni e le osservazioni utilizzate per il monitoraggio giocano un ruolo significativo nel determinare la stabilità dell'AMOC.

#Aree di Osservazione Ottimali

Per individuare le migliori aree per osservare il crollo dell'AMOC, abbiamo eseguito diverse simulazioni mantenendo costanti i tassi di apporto di acqua dolce e controllato come si comportava l'AMOC in ciascun caso. I risultati hanno mostrato che il transect SAMBA a 34S è particolarmente utile per rilevare cambiamenti nel comportamento dell'AMOC. Abbiamo osservato due bande significative di valori-una a profondità minori e un'altra a livelli più profondi-che aiutano a indicare se l'AMOC è vicino a un crollo.

Gli indicatori chiave, salinità e temperatura, hanno mostrato diversi livelli di importanza lungo il transect SAMBA. L'analisi ha indicato che la salinità ha fornito segnali più coerenti di possibili rallentamenti critici nell'AMOC rispetto alla temperatura.

#Segnali di Allerta Precoce

Mentre gli EWS classici di solito identificano il potenziale crollo dell'AMOC, i nostri risultati rivelano che i segnali più efficaci provengono dal transect SAMBA. Questa regione presenta un quadro più chiaro di quanto l'AMOC sia vicino ai punti di rottura rispetto ad altre regioni.

Abbiamo anche esaminato come i valori di salinità e temperatura siano cambiati nel corso degli anni a diverse profondità. I nostri risultati hanno mostrato che i valori di salinità sono cambiati significativamente, indicando possibili punti critici nel profondo dell'oceano. Al contrario, i dati sulla temperatura non hanno indicato costantemente gli stessi avvisi.

#Valutazione dei Tempi di Rottura

Usando il transect SAMBA come caso studio, abbiamo valutato se i dati potessero aiutare a prevedere quando l'AMOC potrebbe collassare. Ci siamo concentrati sul "tasso di ripristino", una misura di quanto sia stabile il sistema. Se questo tasso si avvicina a zero, potrebbe suggerire un imminente crollo. Le nostre stime basate sui dati di salinità suggerivano che il tempo mediano di rottura per l'AMOC sarebbe intorno all'anno 2050, con un certo margine di incertezza.

#Analisi dei Dati di Rianalisi

Abbiamo applicato i nostri metodi a recenti set di dati di rianalisi che forniscono osservazioni delle condizioni oceaniche. Analizzando questi dati, abbiamo stimato che il tempo medio di rottura per il crollo dell'AMOC sia intorno al 2050, con il primo possibile crollo previsto nel 2037 e l'ultimo entro il 2064. Curiosamente, queste stime si allineano strettamente con analisi statistiche precedenti.

Inoltre, i risultati di altri set di dati di rianalisi hanno suggerito anche alte probabilità di crollo dell'AMOC prima del 2050. Questi risultati indicano una necessità critica di continuare a osservare l'AMOC da vicino.

#Importanza delle Osservazioni dell'Atlantico Meridionale

La nostra ricerca sottolinea l'importanza di un monitoraggio continuo, specialmente nell'Atlantico meridionale. Le misurazioni SAMBA sono cruciali e dovrebbero essere prioritarie per i prossimi decenni. Questa osservazione aiuterà a migliorare la nostra comprensione del sistema AMOC e a fornire avvisi precoci di potenziali crolli.

#Modelli Climatici e Lavoro Futuro

Abbiamo usato dati dal modello climatico CESM nella nostra ricerca. Questo modello è stato fondamentale per illustrare come l'AMOC reagisce ai cambiamenti nell'apporto di acqua dolce. Tuttavia, è importante affrontare le limitazioni dell'uso dei dati del modello, poiché i bias possono esistere nei risultati simulati.

Andando avanti, i nostri risultati suggeriscono che è vitale considerare seriamente le osservazioni del confine meridionale nelle future valutazioni climatiche. La probabilità di crollo dell'AMOC prima del 2100 sembra più alta di quanto si pensasse in precedenza e dovrebbe essere rivalutata nei prossimi rapporti climatici.

#Conclusione

In sintesi, l'AMOC è una parte cruciale del sistema climatico terrestre, e il suo possibile crollo rappresenta seri rischi per gli ecosistemi e le società in tutto il mondo. Un monitoraggio continuo, specialmente in aree chiave come l'Atlantico meridionale, è essenziale per fornire avvisi precoci. I nostri risultati evidenziano una significativa possibilità che l'AMOC possa collassare prima del 2050, rendendo necessaria un'azione urgente e ulteriori ricerche per comprendere meglio questo sistema.