มหาสมุทรอาร์คติกเริ่มอุ่นขึ้นตั้งแต่ต้น ศตวรรษที่ 20 – เร็วกว่าที่บันทึกหลายสิบ ปี – เนื่องจากน้ำอุ่นที่ไหลเข้าสู่ระบบนิเวศขั้วโลกที่ละเอียดอ่อนจากมหาสมุทรแอตแลนติก
26 พฤศจิกายน 2564 มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
กลุ่มนักวิจัยนานาชาติได้สร้างประวัติศาสตร์การร้อนขึ้นของมหาสมุทรเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ประตูสู่มหาสมุทรอาร์กติกในภูมิภาคที่เรียกว่าช่องแคบ Fram ระหว่างกรีนแลนด์และสวาลบาร์ด
นักวิจัยพบว่ามหาสมุทรอาร์กติกเริ่มร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากน้ำทะเลที่อุ่นกว่าและเค็มกว่าไหลเข้ามาจากมหาสมุทรแอตแลนติก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Atlantification และการเปลี่ยนแปลงนี้น่าจะมาก่อนภาวะโลกร้อน บันทึกโดยเครื่องมือวัดที่ทันสมัย ตั้งแต่ปี 1900 อุณหภูมิของมหาสมุทรเพิ่มขึ้นประมาณ 2 องศาเซลเซียส ขณะที่น้ำแข็งในทะเลลดระดับลงและความเค็มเพิ่มขึ้น
ผลการวิจัยที่ รายงานในวารสาร Science Advancesให้มุมมองทางประวัติศาสตร์ครั้งแรกเกี่ยวกับ Atlantification of the Arctic Ocean และเผยให้เห็นความเชื่อมโยงกับมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือที่แข็งแกร่งกว่าที่เคยคิดไว้มาก การเชื่อมต่อนี้สามารถสร้างความแปรปรวนของสภาพอากาศในแถบอาร์กติก ซึ่งอาจมีผลกระทบที่สำคัญต่อการล่าถอยของน้ำแข็งในทะเลและระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นทั่วโลกในขณะที่แผ่นน้ำแข็งขั้วโลกยังคงละลายต่อไป
มหาสมุทรทั้งหมดในโลกกำลังร้อนขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่มหาสมุทรอาร์กติก ซึ่งเป็นมหาสมุทรที่เล็กที่สุดและตื้นที่สุดของโลก กำลังอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วที่สุด
ดร. ฟรานเชสโก มุสชิติเอลโล หัวหน้าทีมวิจัย จากภาควิชาภูมิศาสตร์ของเคมบริดจ์กล่าวว่า “อัตราการเกิดภาวะโลกร้อนในแถบอาร์กติกสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกมากกว่าสองเท่า เนื่องจากกลไกการป้อนกลับ “จากการตรวจวัดด้วยดาวเทียม เรารู้ว่ามหาสมุทรอาร์กติกอุ่นขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา แต่เราต้องการวางภาวะโลกร้อนในบริบทที่ยาวขึ้น”
Atlantification เป็นหนึ่งในสาเหตุของภาวะโลกร้อนในแถบอาร์กติก อย่างไรก็ตาม บันทึกเครื่องมือที่สามารถตรวจสอบกระบวนการนี้ เช่น ดาวเทียม ย้อนหลังไปประมาณ 40 ปีเท่านั้น
เมื่อมหาสมุทรอาร์กติกอุ่นขึ้น น้ำแข็งในบริเวณขั้วโลกจะละลาย ซึ่งจะส่งผลต่อระดับน้ำทะเลทั่วโลก เมื่อน้ำแข็งละลาย จะทำให้พื้นผิวมหาสมุทรสัมผัสกับแสงแดดมากขึ้น ปล่อยความร้อนออกมา และทำให้อุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น ขณะที่อาร์กติกยังคงอุ่นขึ้น น้ำแข็งจะละลายชั้นน้ำแข็งแห้ง ซึ่งกักเก็บก๊าซมีเทนจำนวนมาก ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่สร้างความเสียหายได้มากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์
นักวิจัยใช้ข้อมูลธรณีเคมีและนิเวศวิทยาจากตะกอนในมหาสมุทรเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของคอลัมน์น้ำในช่วง 800 ปีที่ผ่านมา พวกเขาระบุวันที่ของตะกอนได้อย่างแม่นยำโดยใช้วิธีการต่างๆ ร่วมกัน และมองหาสัญญาณการวินิจฉัยของ Atlantification เช่น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเค็ม
“เมื่อเราดูช่วงเวลา 800 ปีทั้งหมด บันทึกอุณหภูมิและความเค็มของเราดูค่อนข้างคงที่” ดร. Tesi Tommaso ผู้เขียนร่วมจากสถาบันวิทยาศาสตร์ขั้วโลกของสภาวิจัยแห่งชาติในโบโลญญากล่าว “แต่ใน ทันใดเมื่อต้น ศตวรรษที่ 20 คุณได้รับการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนของอุณหภูมิและความเค็ม – มันโดดเด่นจริงๆ”
“เหตุผลที่ทำให้ Atlantification อย่างรวดเร็วที่ประตูมหาสมุทรอาร์กติกเป็นเรื่องที่น่าสนใจ” Muschitiello กล่าว “เราเปรียบเทียบผลลัพธ์ของเรากับการหมุนเวียนของมหาสมุทรที่ละติจูดที่ต่ำกว่า และพบว่ามีความสัมพันธ์อย่างมากกับการชะลอตัวของการก่อตัวของน้ำหนาแน่นในทะเลลาบราดอร์ ในสถานการณ์ที่โลกร้อนขึ้นในอนาคต การไหลเวียนอย่างลึกในภูมิภาคใต้ขั้วนี้คาดว่าจะลดลงอีกเนื่องจากการละลายของแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ ผลลัพธ์ของเราบ่งบอกว่าเราอาจคาดหวังเพิ่มเติมจาก Arctic Atlantification ในอนาคตอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ”
นักวิจัยกล่าวว่าผลลัพธ์ของพวกเขายังเผยให้เห็นข้อบกพร่องที่เป็นไปได้ในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ เพราะพวกเขาไม่ได้ทำซ้ำ Atlantification ต้นนี้เมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา
“การจำลองสภาพภูมิอากาศโดยทั่วไปจะไม่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อนในมหาสมุทรอาร์กติก หมายความว่ามีความเข้าใจที่ไม่สมบูรณ์เกี่ยวกับกลไกที่ขับเคลื่อน Atlantification” Tommaso กล่าว “เราอาศัยการจำลองเหล่านี้เพื่อคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต แต่การขาดสัญญาณของภาวะโลกร้อนในมหาสมุทรอาร์กติกเป็นปริศนาที่ขาดหายไป”
Francesco Muschitiello เป็นเพื่อนของ Sidney Sussex College, Cambridge
อ้างอิง:
Tesi Tommaso et al. ‘ Rapid Atlantificationตามแนวช่องแคบ Fram เมื่อต้น ศตวรรษที่ 20 ‘ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ (2021). ดอย: 10.1126/sciadv.abj2946
