V zadnjem obdobju je vzbudilo pozornost kar nekaj znanstvenih študij, ki se ukvarjajo s slabljenjem atlantske meridionalne cirkulacije. Ta teče po površini od ekvatorja proti subpolarnim predelom Atlantika, tam pa vodne mase potonejo in se premikajo na jug po oceanskem dnu. Govorimo o tako imenovanem AMOC-u, taka je kratica za omenjeno cirkulacijo. Ker pa se zaradi segrevanja planeta na Grenlandiji tajajo ledne vodne mase, sladka ledeniška voda prodira v območja, v katerih se gosti voda iz omenjene cirkulacije. To moti zgoščevanje vode in slabi cirkulacijo. Če bi se ustavila, bi to severni Evropi prineslo občutno nižje temperature.

Burno razpravo je sprožila analiza Dancev Petra in Susanne Dietlevsen, brata in sestre, fizika in statističarke, ki sta v svoji študiji, objavljeni leta 2023 v reviji Nature Communications, napovedala, da bi se to lahko zgodilo že sredi tega stoletja; 95-odstotni interval negotovosti je med letoma 2025 in 2095. "Seveda gre za posamično študijo, in kot vemo, imajo take študije pomanjkljivosti in omejitve. Toda ko več različnih raziskav, ki temeljijo na različnih podatkih in metodah, kaže, da je prelomna točka že zelo blizu, je treba to tveganje jemati zelo resno," je ob tem zapisal eden opaznejših raziskovalcev na tem področju, nemški klimatolog in oceanograf Stefan Rahmstorf z univerze v Potsdamu.

Vse več je dokazov, da je tveganje za zlom AMOC-a v tem stoletju večje od 10 odstotkov in da se konservativne ocene Mednarodnega panela za podnebne spremembe zanašajo na podnebne modele, ki so preveč stabilni, ob tem dodaja Rahmstorf in omenja kot pomembno priporočilo OECD-ja v poročilu Climate Tipping Points, po katerem "trenutni znanstveni dokazi nedvoumno podpirajo nujno, ambiciozno in brezprecedenčno podnebno ukrepanje za obvladovanje tveganj prelomnih točk v podnebnem sistemu". Oslabelost AMOC-a je trenutno ena najbolj vročih tem med podnebnimi znanstveniki po svetu. Vendar pa še vedno ni jasno, kako hitro slabi in kakšne bi bile lahko posledice.

Dve leti po objavi članka je Dietlevsem kljub plazu kritik na eni strani in podpori na drugi prepričan, da sta s Susanne Ditlevsen izračune opravila pravilno in da "razprava teče bolj na ravni temeljnih predpostavk". Kot je še dodal v intervjuju za Val 202, je po njegovem ključno izboljšati metodologijo in pridobiti zanesljivejše značilnosti tega pojava.

Peter Ditlevsen, kaj točno je atlantska meridionalna cirkulacija in kako se razlikuje od Zalivskega toka?

Na kratko se beseda ,,meridionalen'' nanaša na povprečen tok čez celoten ocean, to pomeni, da se zgornji kilometer vode po površini počasi pomika proti severu. Tam se voda ohlaja, in ker je slana in hladnejša voda težja, potone od dva do tri kilometre globoko ter se nato proti jugu vrača globoko v oceanu. V tem procesu se prenaša velikanska količina toplote – kar četrtina vse toplote, ki ogreva srednje geografske širine in polarne regije, potuje z atlantsko meridionalno cirkulacijo. Če primerjamo podnebje severne Evrope, ki leži na vzhodu Atlantika, s podnebjem Kanade in Aljaske na vzhodu Tihega oceana, opazimo veliko razliko. V Tihem oceanu ni podobnega toka, to pomeni, da je podnebje na Skandinavskem polotoku precej drugačno kot na Aljaski.

Zakaj se AMOC razlikuje od Zalivskega toka? Zalivski tok je tok tople vode na površju oceana, ki ga poganjajo vetrovi ‒ to pomeni, da sega le nekaj sto metrov globoko. Oblikuje velikanski vrtinec na površju oceana, v katerem voda po zahodu potuje na sever in nato po vzhodu na jug; ob tem se tudi izmenjuje toplota. Tako v ničemer ne prispeva k atlantski meridionalni cirkulaciji ali krajše AMOC-u, je pa v nekem smislu del njegovega širšega sistema.

Kakšne so trenutne smernice pri moči te cirkulacije? Ali slabi?

To je zelo dobro vprašanje, o katerem se trenutno veliko razpravlja. Žal se meritve na tem območju še ne izvajajo dolgo; to nam otežuje ocenjevanje. V subtropskih regijah imamo merilne serije na 26 stopinjah severne širine, raziskovalci izvajajo meritve z ladjami v okviru projekta RAPID, ki se je začel že leta 2004 – torej traja že 20 let. Toda to je še vedno v obdobju podnebnih sprememb, potrebovali pa bi dalj časa, da bi lahko zdajšnje rezultate primerjali z razmerami pred vplivom človeka. Tovrstne meritve so namreč zelo spremenljive in težko je ločiti kroženje tokov na površini od globljega kroženja, to pomeni, da ni jasnih rezultatov. Podobno težavo imajo tudi pri merjenju Floridskega toka med Florido in Bahami, ki ga merijo s podvodnimi bakrenimi kabli. Tok slane vode ustvarja električno napetost, ki jo je mogoče pretvoriti v hitrost morskega toka. Ta meritev je pokazala rahel negativen trend, a ko so upoštevali vpliv Zemljinega magnetnega polja, so ugotovili, da se izniči.

Drugi nenavaden pojav je hitrejše segrevanje polarnih območij v primeri s tropskimi. Medtem ko se Arktika segreva, se ocean južno od Grenlandije hladi, to je nenavadno. Prav to območje pa je ključno za AMOC. To kaže na njegovo slabljenje. Ekipa raziskovalcev, ki sta jo vodila Levke Ceaser in Stefan Rahmstorf, je analizirala zgodovinske podatke in ugotovila, da se ohlajanje tega območja ujema z modelnimi napovedmi slabljenja atlantske meridionalne cirkulacije. Ker imamo zgodovinske podatke o temperaturi površja oceanov, lahko iz tega sklepamo o spremembah atlantske meridionalne cirkulacije za zadnjih 100 let. Ti podatki kažejo, da je AMOC slabel že v 20. stoletju, nato se je spet nekoliko okrepil, vendar ni enotnih negativnih smernic.

Sami ste v svoji modelni napovedi sodelovali s svojo sestro Susanne Dietlevson, ki je profesorica statistike. Kaj točno sta napovedala v znanem članku iz leta 2023?

Statistika je ključnega pomena pri ocenjevanju, ali so spremembe v atlantski meridionalni cirkulaciji statistično pomembne ali naključne. Naši podatki niso pokazali le slabljenja AMOC-a, temveč tudi povečano spremenljivost, to pa je zgodnje opozorilno znamenje. Zelo skrb vzbujajoče, saj lahko kaže na približevanje prelomni točki, na kateri bi AMOC morda popolnoma prenehal.

S Susanne sva uporabila napredne statistične metode, da bi preverila, ali je naša analiza pravilna. Pri tem sva imela tri ključne predpostavke, in sicer, da lahko AMOC opišemo s splošnimi modeli prelomnih točk, da površinske temperature izražajo stanje cirkulacije in da obravnavamo najslabši možni scenarij, po katerem ne sprejmemo ukrepov proti podnebnim spremembam. Če te predpostavke držijo, s preprosto ekstrapolacijo napovemo, da bi se lahko AMOC popolnoma ustavil že v prihodnjih 30 letih. To nas zelo skrbi in nasprotuje modelom Mednarodnega panela za podnebne spremembe, ki pravijo, da take prekinitve cirkulacije v 21. stoletju verjetno še ne bo, morda šele čez 100 ali 200 let. Ker je bila najina napoved precej drastična, sva jo skrbno preverila s statističnimi analizami in rezultati so jo potrdili.

Kaj bi se zgodilo, če bi se AMOC popolnoma ustavil?

Če se AMOC ustavi, bo v severni Evropi postalo veliko hladneje – to se morda v kontekstu globalnega segrevanja sliši protislovno. Gre za regionalni učinek: toplota, ki bi sicer potovala proti severu, bo ostala v tropih. V Evropi nas bo globalno segrevanje delno 'reševalo', vendar v tropih ne bo takega učinka – tam bo vročina še hujša. Modeli kažejo, da bi se lahko podnebje v severni Evropi pozimi ohladilo za deset stopinj Celzija in pet stopinj poleti, to pa bi Skandinavijo približalo razmeram na Aljaski.

Nedavna študija, objavljena v reviji Nature, kaže, da modeli sicer napovedujejo oslabitev AMOC-a, vendar ne popolnega sesutja. A modeli imajo svoje omejitve – v preteklosti so podcenjevali hitrost sprememb, tak primer je tajanje ledu na Arktiki. Zato moramo ostati previdni.

Rekli ste, da lahko z večjo gotovostjo govorite o zadnjih sto letih. A če pogledamo še veliko dlje v preteklost, kdaj se je AMOC nazadnje ustavil in s čim je bilo to tedaj povezano?

Tako je bilo na primer v obdobju ledenih dob, govorim o času pred več kot dvanajst tisoč leti. A tedaj je bil položaj drugačen. Takrat smo imeli velikanske ledene plošče v Severni Ameriki, Fenoskandiji, torej na evropskem polotoku, ki obsega Skandinavijo, polotok Kola, Finsko in Karelijo, in seveda tudi na Grenlandiji. Podnebje je bilo drugačno. Iz ledu na Grenlandiji lahko razberemo, da je med ledeno dobo AMOC prehajal med dvema stanjema – izključenim in vključenim. Nekaj tisoč let je bil v enem stanju, nato pa se je nenadoma hitro spremenil v drugo. Potem je v tem stanju vztrajal nekaj tisoč let, nato pa se je zgodila nova hitra sprememba nazaj v drugo stanje. Zdi se, da je to nihanje povezano s koncentracijo ogljikovega dioksida v atmosferi in te spremembe so bile v preteklosti zelo hitre – deset stopinj Celzija v desetih letih. AMOC je bil torej v preteklosti v teh dveh stabilnih stanjih, ob tem pa se moramo zavedati, da je bilo podnebje tedaj precej drugačno od današnjega.

Frekvenca X: Preti Evropi nova ledena doba: https://365.rtvslo.si/podkast/frekvenca-x/175121485

Ste rekli 10 stopinj v 10 letih? Ali je to tudi tisto, kar pričakujete, da se lahko zgodi, če se atlantska meridionalna cirkulacija ustavi že v tem stoletju?

Dobro vprašanje. Zgodovina temu pritrjuje, toda na drugi strani podnebni modeli prinašajo drugačne napovedi. Po zlomu AMOC-a bi lahko po njihovem prišla postopna ohladitev za 10 stopinj v 100 letih. Moje mnenje je, da je resnica nekje vmes. Scenarij, kakršnega predvidevajo modeli, je preveč konservativen, naša napoved pa se morda nanaša na bolj skrajen podnebni dogodek. Kar se mi zdi ključno, je, da je AMOC na poti k zlomu. To bi se lahko dogajalo že zdaj, vendar tega ne bomo opazili še vsaj nekaj let, ker ta proces lahko traja več desetletij. Ekstrapolacija, ki sva jo opravila s Susanne, kaže, da bi se lahko zgodilo sredi stoletja.

Vajin članek je bil objavljen leta 2023 in je sprožil val razprav. Na eni strani je veliko raziskovalcev, ki se strinjajo z vami, imate pa tudi veliko nasprotnikov. Kako bi opisali trenje med obema stranema?

Presenetilo me je, da je članek vzbudil tako veliko pozornost. V reviji Nature Communications je doslej doživel že več kot pol milijona ogledov; po navadi imajo sicer dobri članki v tej reviji deset tisoč ogledov. Zaradi tolikšne izpostavljenosti je bilo veliko poskusov, da se študija ovrže, in to je – znanstveno gledano – na koncu edino pravilno. Seveda obstajajo negotovosti in jih je treba upoštevati. Toda znanost je kolektivno delo. Danes ne moreš več sam sedeti v pisarni in spremeniti razumevanja sveta, kot je pred sto leti uspelo Einsteinu. Na področju podnebja imamo velikanske skupine znanstvenikov, ki razvijajo modele, opravljajo meritve in teoretične analize. In moramo se pogovarjati.

Pa sprejemate katero izmed kritik? Ste po objavi članka katero izmed domnev že popravili ali spremenili?

Ne, ne ravno. S sestro Susanne sva prepričana, da sva izračunala pravilno. Razprava teče bolj na ravni temeljnih predpostavk. Modeli kažejo drugačne rezultate kot najina analiza. Torej, kdo ima prav? Modeli ali midva? Oboji ne moremo imeti prav, če si rezultati nasprotujejo. Prav tako želimo izboljšati metodologijo in pridobiti bolj zanesljive značilnosti tega pojava. Boljše meritve bi pomagale zožiti področje negotovosti. Prav tako moramo ugotoviti, zakaj se nekatere meritve v severnem Atlantiku ne ujemajo. Morda AMOC sploh ni tako enotna cirkulacija, kot smo domnevali doslej.

Kako pa vas je sicer zaneslo na to področje?

Moja pot je bila dolga in vijugasta. Doktoriral sem iz fizike trdne snovi in fizike osnovnih delcev, nato pa sem odšel na podoktorski študij v Združene države Amerike. Toda na neki točki si moraš v akademskem svetu poiskati zaposlitev in tako sem se pridružil danskemu meteorološkemu uradu. Meteorologija me je očarala, celoten koncept kaosa in napovedljivosti vremena me je navdušil, saj me je vedno gnala želja po boljšem razumevanju dogajanja. Sam sem teoretski fizik, to je moj pristop k znanosti. Pozneje sem se pridružil univerzi in skupini ljudi, ki so vrtali ledena jedra na Grenlandiji. Pri tem izjemno vznemirljivem delu je bila moja naloga razumeti močno nihajoče podnebne podatke iz obdobij ledenih dob. V zadnjih letih pa sem vodil velik evropski projekt o prelomnih točkah v podnebju – ne le o AMOC-u, ampak tudi o ledenih pokrovih, vegetaciji, amazonskem deževnem gozdu in tako naprej. Nisem se namerno odločil za oceane, preprosto sem naletel na temo, pri kateri smo lahko dosegli preboj.

Danska, zlasti Grenlandija, je trenutno deležna kar precejšnje mednarodne pozornosti zaradi ozemeljskih namenov vnovič izvoljenega ameriškega predsednika Donalda Trumpa. Kaj pa menite o njegovih načrtih glede Grenlandije in njegovem odnosu do podnebnih sprememb?

Trumpova administracija med drugim opušča sredstva za projekte ameriške Nacionalne uprave za oceane in ozračje, ki ima daleč najboljše arhive podatkov o spreminjanju podnebja. Res je, da reze izvajajo iz proračunskih razlogov, vendar se zdi, da jih tudi zato, ker gre za neprijetno resnico. Nisem ravno privrženec teorij zarot, ampak če je to res, je to resničen napad na znanost, in to je grozno. Ob tem pa je pomembno poudariti, da bodo tovrstni proračunski rezi povzročili vrzeli v opazovanju. Pogosto, tudi v svojih študijah, se zanašamo na nepretrgane časovne vrste. Na to, kako se stvari sčasoma razvijajo. In če nenadoma za določen čas prenehate opazovati in nato znova začnete, teh podatkov ne boste nikoli več dobili nazaj.

Kako hitro pa se taja Grenlandija?

Zelo hitro. Grenlandska ledena plošča ima tudi svojo prelomno točko. Gre za pozitivno povratno zanko: ko led izgublja višino, pride v toplejšo atmosfero, to pa povzroči še hitrejše tajanje. Ta proces bo sčasoma povzročil propad ledene plošče. To se bo zgodilo čez več tisoč let. Trenutno smo v položaju, podobnem tistemu iz risanke o cestnem dirkaču, ki zdirja čez rob prepada, a tega še ni opazil.

Kaj pa Trumpove želje glede Grenlandije?

No, to je kar žalostno, iz več razlogov. Američani so tako ali tako že navzoči na Grenlandiji – tam imajo vojaška oporišča in lahko tam delujejo v okviru obstoječih mednarodnih dogovorov. Danska in Grenlandija sta jim hvaležni za zaščito. Lahko sklepajo poslovne dogovore o rudarjenju in podobnem. Grenlandsko ljudstvo bi si to želelo, saj si prizadeva razviti svojo državo, da bi lahko postalo neodvisno od Danske. Zame kot Danca, ki ljubi Grenlandijo, je to žalostno, a je seveda njihova odločitev. Trump pa je popolnoma gluh za to, kar se tam v resnici dogaja. In njegovo ustrahovanje skoraj vseh držav ni ravno najbolj očarljivo, milo rečeno.

Prej ste omenili, da ste nedavno vodili velik evropski projekt o prelomnih točkah v podnebju. In katera izmed njih vas najbolj skrbi?

Kot Evropejca me najbolj skrbi AMOC. Če pa bi bil iz Brazilije, bi me bolj skrbelo izginjanje amazonskega deževnega gozda. No, sicer me prav tako skrbi, izguba amazonskega gozda bi bila namreč prava katastrofa. Če namreč tropski gozdovi dosežejo kritično točko, na kateri ne morejo več vzdrževati lastne vlažnosti, izginejo in se zlepa ne bodo vrnili. Namesto njih bo tam zraslo suho grmičevje, ki ne more podpirati rasti deževnega gozda. Izguba Amazonije bi bila grozljiva – tamkajšnja biodiverziteta je neprimerljiva s preostalim svetom.