Problémy s Golfským prúdom. Nemožno vylúčiť ani hrozivý scenár

O väčšinu problémov s počasím, ktoré my ľudia zažívame na pevnine, sa postaralo more.

Dokonca aj septembrové záplavy boli také ničivé preto, že nám, suchozemcom, vietor priniesol najprv zo Stredozemného mora a potom zo severu nadbytok vodnej pary vyparenej z nezvyčajne teplých morí. Vlna horúčav neskôr zintenzívnila dažde. Na druhej strane práve schopnosť oceánu uvoľňovať a zároveň viazať teplo zmierňuje celkovú klímu Zeme. Ak je práve pokojný, je to veľký prínos.

Oceán však nikdy nie je pokojný. Od severného po južný pól ho v rôznych hĺbkach križujú morské prúdy, ktoré prenášajú nielen teplo, ale aj živiny pre morské živočíchy či rozpustený kyslík a oxid uhličitý. Voda v oceáne prúdi z viacerých dôvodov. Najdôležitejším je vietor, ktorý vanie proti pevnine. Pretože gravitácia nemôže vodu len tak vytiahnuť na breh, tečie okolo neho. Preto teplý Golfský prúd tečie ako mohutná, rôzne sfarbená rieka popri Floride do Virgínie, kde sa až pod vplyvom Coriolisových síl, ktoré vznikajú pri rotácii zemegule, začína stáčať smerom k Európe. 

Druhým hlavným dôvodom morského prúdu je vyparovanie. V tropickom oceáne sa vyparuje toľko vody, že ju okolité rieky nedokážu nahradiť. Keby voda nebola taká tekutá, uprostred Atlantického oceánu by vznikla diera. To sa však nemôže stať, pretože ju vypĺňa morský prúd.

Ľahko si urobíme predstavu o obrovskej veľkosti Golfského prúdu, keď si uvedomíme, že je to oceánska „rieka“ široká zhruba 100 kilometrov a hlboká jeden kilometer, ktorá tečie rýchlosťou asi 12 kilometrov za hodinu a niekde pri Newfoundlande prináša každú sekundu okolo 150 miliónov kubických metrov vody. Celkový prenos energie týmto jediným tokom sa rovná približne päťdesiatnásobku všetkej energie, ktorú vyprodukuje človek.

Na svojej ceste na sever sa ochladzuje, stáva sa ťažšou a spomaľuje sa, pretože na samom začiatku mala v sebe dostatok solí, zahustená odparovaním v tropickom oceáne. Nakoniec sa v blízkosti Grónska prebije cez niekoľko obrovských vodných komínov na dno mora a pokračuje v toku po dne až k Antarktíde, kde ju silné polárne vetry, oddeľujúce povrchové vrstvy oceánu, prinútia opäť vystúpiť na povrch.

Tento prúd sa už nenazýva Golfský prúd, pretože sa už dávno stal súčasťou oveľa silnejšieho klimatického mechanizmu známeho ako AMOC (Atlantic Meridional Overturning Current), čo možno preložiť ako Atlantický výmenník.

AMOC!

Aby atlantický výmenník dobre fungoval (teda bol v rovnováhe), musí si udržiavať približne rovnakú hustotu. Tá závisí od teploty a obsahu solí. Sladká voda pochádzajúca z topiacich sa grónskych ľadovcov sa na okrajoch mieša s morskými prúdmi, čím sa znižuje obsah solí, a tým sa spomaľuje nórska vetva Golfského prúdu. Význam prenosu tepelnej energie z mora dokazujú priemerné teploty na nórskom pobreží, ktoré sú až o 20 °C vyššie ako v okolí Newfoundlandu v USA, ktorý nie je ohrievaný oceánskymi prúdmi. Preto každý aj malý výkyv morského prúdu môže mať citeľný vplyv na počasie v Európe.

V posledných približne piatich rokoch sa objavilo niekoľko uznávaných prác, z ktorých vyplýva, že od roku 1950 došlo k poklesu výmenníka tepla v Atlantiku približne o 20 percent. Zároveň niekoľko ďalších štúdií nezistilo žiadne merateľné zmeny. Rozumný konsenzus v rámci klimatickej komunity však hovorí, že s atlantickým výmenníkom tepla sa niečo deje a že ak bude topenie grónskych ľadovcov pokračovať týmto tempom, celý systém by mohol skolabovať povedzme do dvadsiatich rokov. To je taký hrozivý scenár, že sa oplatí pozrieť sa na celú záležitosť bližšie.

Podmorské vrty v chladných vodách okolo Grónska ukázali asi dvadsať náhlych zmien v oblasti morského prúdenia, ku ktorým došlo počas poslednej doby ľadovej, približne pred stotisíc rokmi. Prúdenie pritom funguje v režime vypnutia a zapnutia a trvá len asi desať rokov, kým sa prepne do jedného z režimov. Typický priebeh zapnutia je taký, že teplé prúdy prenikajú ďalej na sever a v priebehu niekoľkých rokov ohrejú svoje okolie o 10 až 15 °C, vydržia približne ďalších tisíc rokov a potom sa veľmi rýchlo vypnú a náhle sa opäť ochladia.

Okrem týchto teplých epizód sa vyskytli aj takzvané Heinrichove udalosti, keď sa z doteraz nie celkom pochopiteľných príčin zrýchlil pohyb ľadovcovej pokrývky a severný Atlantik sa čoskoro zaplnil mohutnými ľadovcami, ktoré sa roztopili a ich sladké vody zablokovali morské prúdenie. Ľadovce, ktoré erodovali skalné podložie, obsahovali kamennú drvinu pochádzajúcu najmä z Kanady.

Dnes ju nachádzame v podobe tenkých svetlých vrstiev ako jasný dôkaz na rozsiahlych plochách morského dna. Život nie je jednoduchý ani dnes, ale verte oceánografom – počas doby ľadovej bol oveľa náročnejší nie preto, že by bolo chladno, ale preto, že sa klíma rýchlo a opakovane menila. 

Život ďalej na juh tiež nebol veľmi zábavný, pretože monzúnové dažde sa presúvali na juh a prinášali dlhé obdobia sucha napríklad do strednej časti severnej Afriky. Nezamýšľaným dôsledkom „zlého počasia“ bola migrácia loveckých skupín napríklad od Čadského jazera do Iránu a Gruzínska a odtiaľ ďalej do Ázie a Európy. Hlbokomorské vrty ukazujú veľkú klimatickú nestabilitu počas ľadových dôb, ale čo interglaciály a najmä holocén?

Čo spôsobuje chladné obdobie?

Médiá niekedy apokalypticky opisujú možnosť kolapsu atlantického výmenníka, ale je dôležité si uvedomiť, že modelovanie koncentrovaného prúdenia jednej tekutiny v inej, takmer identickej, je veľmi ťažké, pretože sa neustále pohybujeme na samom okraji chaotického správania. 

Aj priame merania teploty oceánov v rôznych hĺbkach sa začali až v roku 1751, keď kapitán otrokárskej lode Henry Ellis prvýkrát použil špeciálne uzatvárateľné nádoby. S prekvapením zistil, že hlboké more je veľmi studené a že sa to dá využiť na chladenie vína, čo bolo v horúcom Karibiku veľmi vítané.

Pokiaľ však ide o fungovanie atlantického výmenníka, musíme sa rozhodnúť pre nepriame a zvyčajne pochybné metódy a modely založené napríklad na teplotách nameraných na americkom pobreží, meraniach slanosti oceánov alebo izotopovom zložení ľadovcov. Napriek tomu výsledky poukazujú na oslabenie atlantického oceánskeho prúdu za posledných 70 rokov možno o 10 – 20 percent. Áno, je to znepokojujúce.

Úprimne povedané, orientovať sa v situácii je ťažké, pretože klimatické a cirkulačné modely sú zložité a nejednoznačné. Zároveň môže nastať situácia ako v roku 2023, keď dánsky vedecký tím oznámil možnosť kolapsu výmenníka, a tým aj sveta. Na jednej strane to plní etickú funkciu, teda upozorňuje na možné nebezpečenstvo. Na druhej strane si nie sme istí, či sa tým nepripravuje možnosť ďalšieho financovania projektu a či sa tým šikovne nekombinuje etika a získavanie finančných prostriedkov na ďalší výskum. Na zámerne vágny vedecký jazyk následne upozorňujú médiá.

Samozrejme, je rozdiel medzi oslabením výmenníka a jeho kolapsom. Celkom reálne môžeme očakávať, že grónske ľadovce budú naďalej ustupovať znepokojivým tempom, takže topiace sa vody s nízkym obsahom soli predsa len zablokujú cesty teplých prúdov ďalej na sever. 

Viaceré modely preto vykresľujú južne od Grónska studenú škvrnu, ktorá odvtedy dostala originálny novinársky názov „cold blob“. Na jednej strane to vyzerá ako dobrá správa, pretože studená škvrna by mohla eliminovať celkové oteplenie v severnej Európe.

Ak sa však pozrieme na klimatickú predpoveď pre severnú pologuľu, rýchlo stratíme optimizmus. Severné zemepisné šírky totiž už prispievali k ochladzovaniu južnejších oblastí len jednoduchým miešaním morskej vody. Chladná škvrna by teda mala spôsobiť teplejšie počasie, najmä od januára do mája v južnej Európe. Stredoeurópsky región by sa potom ocitol v „ mlynčeku“ oveľa teplejšieho juhu a o niečo chladnejšieho severu, čo by viedlo k silným, najmä zimným búrkam. Teplé a studené počasie by sa o nás s veľkou vervou preťahovalo.

Ak nevieme, či ku kolapsu výmenníka vôbec dôjde, je ťažké, ak nie nemožné, pýtať sa – kedy k nemu dôjde. Publikované štúdie ponúkajú širokú škálu krízových scenárov od roku 2025 do roku 2100, prípadne ešte neskôr, alebo možno nikdy. V každom prípade je otázka fungovania atlantického výmenníka taká naliehavá, že o nej budeme počúvať ešte mnoho rokov.

Pokiaľ ide o najbližšiu budúcnosť, otázka teploty oceánov zostáva významná aj pre nás, v strede Európy. Zoznam ničivých povodní za posledný rok je impozantný: Austrália, Omán, Pakistan, Uruguaj, Afganistan, Sumatra… Azda najhoršia situácia vôbec je v Sudáne, kde rozsiahlu močaristú oblasť Sudd na Níle bude musieť natrvalo opustiť pol milióna ľudí, pretože voda po sérii prudkých dažďov nemá kam odtekať a krajina je zaplavená celé mesiace.

Teraz sa budeme mesiace a roky zaoberať protipovodňovými opatreniami. Päťdesiatročné alebo storočné vody z minulosti už nie sú pre súčasný stav globálneho počasia relevantné. V teplejšom svete je viac sucha a povodní, preto je veľmi pravdepodobné, že bude výhodné predimenzovať protipovodňové opatrenia a iné opatrenia, ak to bude možné. Len málokedy v minulosti bolo toľko častí sveta zasiahnutých takými intenzívnymi zrážkami.

Upravený text pôvodne publikovali na webe Echo24. Vychádza so súhlasom redakcie.