Încălzirea Oceanului Pacific provoacă schimbări neobișnuite în circulația apelor: în unele regiuni, masele de apă rămân mai mult timp izolate de suprafață și „îmbătrânesc”, în timp ce în altele se produce fenomenul opus. Un nou studiu citat de Science Alert arată că aceste modificări ar putea influența nivelurile de oxigen și, implicit, condițiile pentru viața marină în următorul secol.
În acest context, „vârsta” apei nu se referă la „vechime”, ci la timpul scurs de când o masă de apă a fost ultima dată la suprafața oceanului, în contact cu atmosfera. Cu cât apa rămâne mai mult timp în adâncuri, fără să revină la suprafață, cu atât este considerată mai „bătrână”.
În acest interval, oxigenul dizolvat este consumat treptat de organismele marine, bacterii și reacții chimice. Fără să ajungă din nou la suprafață și să intre în contact cu aerul, apa nu își poate reface rezerva de oxigen.
Apa „tânără”, în schimb, este cea care a părăsit mai recent suprafața și a ajuns în straturile mai adânci ale oceanului.
Este deja cunoscut faptul că apa mai caldă poate reține mai puțin oxigen. Prin urmare, schimbările climatice ar putea accelera „îmbătrânirea” unor regiuni oceanice, cu efecte potențial importante asupra ecosistemelor marine. Până acum însă nu era clar cum se va manifesta acest proces în diferite zone ale Pacificului.
Ce au descoperit cercetătorii
Pentru a înțelege mai bine fenomenul, o echipă condusă de cercetători de la Universitatea California din San Diego a folosit un model simplificat al circulației oceanice pentru a simula următorii 100 de ani. Oamenii de știință au analizat modul în care încălzirea ar putea modifica circulația apei și nivelurile de oxigen din diferite regiuni.
Rezultatele, publicate în revista AGU Advances, indică un scenariu aparent contradictoriu: în anumite părți ale Pacificului, apa „tânără” va deveni mai „bătrână”, în timp ce în altele apa „bătrână” va deveni mai „tânără”.
Fenomenul ar urma să fie deosebit de pronunțat în termoclina superioară a Pacificului, situată la adâncimi de aproximativ 200 până la 1.000 de metri. Aceasta este zona de tranziție dintre stratul cald și bine amestecat de la suprafață și apele mai reci din adâncuri.
„Folosim simulări idealizate pentru a izola și ilustra schimbările circulației provocate de încălzire care determină tiparul «apa tânără îmbătrânește, iar cea bătrână devine mai tânără» în termoclina Pacificului, în contextul schimbărilor climatice prognozate”, explică autorii studiului.
De ce apa „tânără” îmbătrânește în nordul Pacificului
Apa caldă este mai puțin densă decât cea rece. Pe măsură ce oceanul se încălzește, diferența de temperatură dintre suprafață și adâncuri crește, iar straturile de apă se amestecă mai greu.
Efectele nu sunt însă identice în întregul Pacific, inclusiv din cauza tiparelor diferite ale vânturilor.
În Pacificul de Nord subtropical, termoclina este influențată în principal de apa mai „tânără” și mai puțin sărată provenită din straturile superioare. Odată cu încetinirea amestecării dintre straturi, în această regiune ajunge mai puțină apă recent coborâtă de la suprafață. Ca urmare, apa existentă rămâne izolată pentru mai mult timp și devine mai „bătrână”.
În Pacificul tropical se produce însă efectul opus. Acolo, termoclina este influențată într-o măsură mai mare de apa „bătrână” și mai sărată provenită din straturile inferioare. Dacă și acest proces de amestecare încetinește, în regiune pătrunde mai puțină apă veche din adâncuri, astfel încât vârsta medie a apei scade.
Cercetătorii au stabilit că acest al doilea fenomen ar putea fi legat și de un efect produs la mare distanță de încălzirea Oceanului Austral din jurul Antarcticii.
„Acest contrast între nord și sud în ceea ce privește schimbările nivelului de oxigen și ale vârstei apei este rezultatul încetinirii mișcărilor verticale, determinată de o combinație între încălzirea bazinului Pacificului și influența termică exercitată de la distanță de Oceanul Austral”, arată autorii.
Ce ar putea însemna schimbările pentru viața marină
Studiile anterioare au anticipat modificări ale concentrației de oxigen din Oceanul Pacific, însă noua cercetare oferă o imagine mai detaliată asupra diferențelor dintre regiuni și asupra modului în care încălzirea poate încetini circulația verticală a apei.
„Clarificarea acestei explicații fizice ne ajută să avem mai multă încredere în proiecțiile climatice și în modul în care le comparăm cu pierderea de oxigen observată”, afirmă cercetătorii.
Studiul nu analizează direct consecințele asupra ecosistemelor, însă autorii spun că Pacificul de Nord ar putea înregistra cele mai importante schimbări în ceea ce privește capacitatea apelor de a susține viața marină.
Pentru regiunile care au deja niveluri reduse de oxigen, prognoza este ceva mai puțin severă: pierderea suplimentară de oxigen în următorul secol nu ar trebui să fie foarte accentuată. Aceste zone pornesc însă deja de la condiții mai puțin favorabile vieții marine.
Cercetătorii spun că vor fi necesare studii bazate pe modele mai detaliate, care să includă și posibilele modificări ale tiparelor vânturilor, pentru a stabili mai precis cum se va transforma Oceanul Pacific în următorul secol.
„Aceste schimbări ale circulației provocate de încălzire joacă un rol esențial în modelarea răspunsului fizic, biogeochimic și al ecosistemelor Oceanului Pacific la schimbările climatice provocate de activitatea umană”, concluzionează autorii.
Editor : Ș.A.
About the Author
