Термоалиновата циркулация е океанско течение, което е от съществено значение за живота на Земята
Редактирано и преоразмерено изображение на Frantzou Fleurine, е достъпно в Unsplash
Глобалната термоалинова циркулация (CTG), термосалинова или термохалинова циркулация е концепция, която се отнася до движението на океанските води през всички полукълба, отговорни за отоплението и охлаждането на определени региони. Думата "termoalina" идва от думата "termohalina", в която префиксът "термин" се отнася до температура, а суфиксът "halina" се отнася до сол.
Основният двигател на този океанографски феномен е разликата в плътността между морските течения - която се определя от количеството сол и температурата на водата. С глобалното затопляне и топенето на полярните ледени шапки, концентрацията на сол намалява, което може да спре термоаллиновата циркулация.
- Какво представлява глобалното затопляне?
Някои учени предупреждават, че този сценарий може да бъде катастрофален за човечеството чрез значително увеличаване на количеството сероводород (H2S) в океана и в атмосферата. Този газ, с висок потенциал да увреди озоновия слой, е отговорен за масовите изчезвания в миналото. Разберете:
- Какво представлява озоновият слой?
Как работи термоаллиновата циркулация
В океана като цяло солената вода е на повърхността - защото е по-гореща от водата с по-малко сол. Тези две области не се смесват, освен в някои специални случаи, както при термоаллиновата циркулация.
Планетата Земя, характеризираща се с широтни разлики, получава по-голямо количество слънчева енергия на екватора, който е най-близкият до слънцето регион. По този начин в тази зона количеството на изпарението на морската вода е по-голямо, което вследствие на това води до по-висока концентрация на сол.
Друго явление, което увеличава концентрацията на сол в океана, е образуването на лед. По този начин както в регионите с най-голямо изпарение на морска вода, така и в районите, където има образуване на лед, има по-висока концентрация на сол.
Частта, съдържаща най-висока концентрация на сол, е по-плътна от тази, съдържаща най-малко сол. По този начин, когато част от океана, която съдържа по-висока соленост, влезе в контакт с част с по-ниска соленост, се образува течение. Районът с най-висока плътност (с най-висока концентрация на сол) се поглъща и потапя от района с най-ниска плътност (с най-ниска концентрация на сол). Това потапяне създава много голям и бавен ток, наречен термоалинова циркулация.
Вижте как се случва движението на термоаллиновата циркулация в анимацията, направена от НАСА, във видеото по-долу:Тази анимация показва един от основните региони, където се изпомпва морското течение, в Северния Атлантически океан около Гренландия, Исландия и Северно море. Повърхностното океанско течение носи нова вода в този регион на Южния Атлантик през течението на Персийския залив, а водата се връща в Южния Атлантик през потока от дълбоки води на Северния Атлантик. Непрекъснатият приток на гореща вода в полярния океан на Северния Атлантик поддържа регионите около Исландия и Южна Гренландия практически свободни от морски лед през цялата година.
Анимацията показва и друга характеристика на глобалната океанска циркулация: Антарктическия циркумполярен ток. Районът около 60 южна ширина е единствената част на Земята, където океанът може да тече по целия свят без земя по пътя. В резултат на това повърхностните и дълбоки води текат от запад на изток около Антарктида. Това циркумполярно движение свързва океаните на планетата и позволява циркулацията на дълбоките атлантически води да се увеличи в Индийския и Тихия океан и повърхностната циркулация да се затвори с потока на север в Атлантическия океан.
Цветът на световния океан в началото на анимацията представлява плътността на повърхностните води, като тъмните области са по-плътни, а светлите - по-малко плътни. При анимацията движението се ускорява, за да се подобри разбирането на явлението. Но в действителност това движение е много бавно и е трудно да се измери или симулира.
Преоразмерен образ на Катлийн Милър
Спирането на циркулацията на термоалините може да бъде катастрофално
През последните две десетилетия има нарастваща загриженост от научната общност относно спирането на термо-алкалната циркулация. С повишаването на глобалните температури ледените шапки и арктическите райони на Гренландия започнаха да се топят с тревожна скорост. Арктика, която съдържа около 70% от цялата прясна вода на Земята, разрежда концентрацията на сол в океана.
Намаляването на концентрацията на сол прекъсва потока на тока, генериран от градиента на плътността. Според проучване, публикувано от списание Nature, течният поток от циркулацията на термоалмуна е намалял с 30% от 50-те години насам.
Това забавяне на термичната циркулация може да обясни намаляването на температурите в определени региони. Въпреки че общите глобални температури се повишават, липсата на горещи течения в естествените региони ще доведе до по-ниски температури.
Но все още има много несигурност относно ефектите от охлаждащите токове. Ако температурите спаднат малко, те могат просто да противодействат на ефектите от глобалното затопляне в региони като Европа.
Това не означава, че останалият свят ще има такъв късмет. В по-тъмен сценарий, драстичното намаляване на циркулацията на термоалините може да доведе до значителен спад на температурите. Ако забавянето продължи, Европа и други региони, които зависят от термоминералната циркулация, за да поддържат климата сравнително топъл и мек, могат да очакват ледников период.
По-тревожен резултат от спирането на термоаллиновата циркулация е потенциалното задействане на аноксично събитие - аноксичните води са области с морска, сладка или подпочвена вода, които са изчерпани от разтворен кислород и са по-сериозно състояние на хипоксия.
Аноксичните събития са свързани с нарушаване на океанските течения и глобални затоплящи събития в праисторическия период на Земята. Тъй като океаните стават по-застояли, морският живот става по-активен. Океанските организми като планктон, които нямат достатъчно движения за противодействие на теченията, имат възможност да се размножават в голям брой.
С увеличаването на биомасата на океана количеството кислород в океана започва да пада. Животът в океаните се нуждае от кислород, за да оцелее, но при много организми получаването на кислород е трудно. Регионите с ниско съдържание на кислород могат да се превърнат в мъртви зони, области, в които голяма част от морския живот не може да оцелее.
По време на тези аноксични събития в миналото на Земята от океаните се отделят големи количества сероводород. Този вреден газ е свързан с масово измиране, тъй като бозайниците и растенията не могат да оцелеят с присъствието му в атмосферата.
Същите изследователи също демонстрираха, че отделянето на този газ би навредило на озоновия слой. Тази теория се подкрепя от изкопаеми записи, които показват белези, свързани с ултравиолетовото лъчение (UV). Големите количества UV лъчение допълнително биха улеснили изчезването на сухоземните организми. Човешкият живот, какъвто го познаваме, в тези условия на околната среда ще бъде невъзможен.
Фактът, който е още по-страшен, е, че когато е имало масово измиране и спиране на термоалина, Земята е имала рекордни глобални температури и високи нива на въглерод в атмосферата. По време на пермско-триасовото изчезване нивата на въглерод в атмосферата достигат 1000 ppm. Текущите концентрации са 411,97 ppm (части на милион). Земята все още е далеч от достигане на катастрофални нива на въглерод, но това не е причина да оставим този въпрос.
Трябва да има разбиране, че след като циркулацията на термоаллината спре, тя не може да бъде рестартирана без да мине малко по-малко от един милион години!
