Šta je termoalinska cirkulacija
Termohalinska cirkulacija je neophodna okeanska struja za život na Zemlji.
Slika koju je uredio i promenio je Frantzou Fleurine je dostupna na Unsplash-u
Globalna termohalinska cirkulacija (CTG), termosalina ili termohalna cirkulacija, je koncept koji se odnosi na kretanje okeanskih voda kroz sve hemisfere, odgovornih za zagrevanje i hlađenje određenih regiona. Reč „termohalin“ potiče od reči „termohalin“, gde se prefiks „termin“ odnosi na temperaturu, a sufiks „halina“ na so.
Ovaj okeanografski fenomen ima kao glavni pokretač razliku u gustini između okeanskih struja – koja je određena količinom soli i temperaturom vode. Sa globalnim zagrevanjem i topljenjem polarnih ledenih kapa, koncentracija soli se smanjuje, što može zaustaviti termohalinsku cirkulaciju.
- Шта је глобално загревање?
Neki naučnici su upozorili da bi ovaj scenario mogao biti katastrofalan za čovečanstvo tako što će značajno povećati količinu vodonik-sulfida (H2S) u okeanu i atmosferi. Ovaj gas, sa velikim potencijalom da ošteti ozonski omotač, bio je odgovoran za prošla masovna izumiranja. razumeti:
- Šta je ozonski omotač?
Kako funkcioniše termohalinska cirkulacija
U okeanu u celini, slana voda je na površini - jer je toplija od vode sa manje soli. Ova dva regiona se ne mešaju, osim u nekim posebnim slučajevima, kao što je termohalinska cirkulacija.
Planeta Zemlja, koju karakterišu geografske širine, prima veću količinu sunčeve energije na ekvatoru, što je region najbliži suncu. Tako je na ovom području količina isparavanja morske vode veća, što posledično izaziva i veću koncentraciju soli.
Još jedan fenomen koji povećava koncentraciju soli u okeanu je stvaranje leda. Dakle, kako u regionima sa većim isparavanjem morske vode, tako i u područjima gde dolazi do stvaranja leda, postoji veća koncentracija soli.
Deo koji sadrži najveću koncentraciju soli je gušći od dela koji sadrži najmanje soli. Dakle, kada deo okeana koji sadrži više slanosti dođe u kontakt sa delom manje slanosti, formira se struja. Region sa najvećom gustinom (sa najvećom koncentracijom soli) proguta se i potopi regionom sa najmanjom gustinom (sa najnižom koncentracijom soli). Ovo potapanje stvara veoma veliku i sporu struju, nazvanu termohalinska cirkulacija.
U videu ispod pogledajte kako se odvija kretanje termoalinske cirkulacije u animaciji koju je napravila NASA:Ova animacija prikazuje jedan od glavnih regiona gde se pumpanje morskih struja dešava, u severnom Atlantskom okeanu oko Grenlanda, Islanda i Severnog mora. Površinska okeanska struja donosi novu vodu u ovaj južnoatlantski region preko Golfske struje, a voda se vraća u južni Atlantik preko severnoatlantske duboke vode. Neprekidan priliv tople vode u polarni okean severnog Atlantika održava regione oko Islanda i južnog Grenlanda praktično slobodnim od morskog leda tokom cele godine.
Animacija takođe prikazuje još jednu karakteristiku globalne cirkulacije okeana: Antarktičku cirkumpolarnu struju. Region oko južne geografske širine 60 je jedini deo Zemlje gde okean može da teče preko sveta bez kopna na svom putu. Kao rezultat toga, površinske i duboke vode teku od zapada ka istoku oko Antarktika. Ovo cirkumpolarno kretanje povezuje okeane planete i omogućava da se cirkulacija dubokog Atlantika poveća u Indijskom i Tihom okeanu i da se površinska cirkulacija zatvori sa severnim tokom u Atlantiku.
Boja svetskog okeana na početku animacije predstavlja gustinu površinske vode, pri čemu su tamni delovi gušći, a svetli manje gusti. U animaciji, kretanje se ubrzava da bi se poboljšalo razumevanje fenomena. Ali u stvarnosti ovo kretanje je veoma sporo i teško ga je izmeriti ili simulirati.
Kathleen Miller je promenila veličinu slike
Prestanak cirkulacije termohalina može biti poguban
U poslednje dve decenije u naučnoj zajednici postoji sve veća zabrinutost u vezi sa prestankom cirkulacije termoalina. Kako globalne temperature rastu, ledene kape Grenlanda i arktički regioni su počeli da se tope alarmantnom brzinom. Arktik, koji sadrži oko 70% sve slatke vode na Zemlji, razređuje koncentraciju soli u okeanu.
Smanjenje koncentracije soli prekida protok struje generisan gradijentom gustine. Prema studiji objavljenoj u časopisu Nature, protok tečnosti termohalinske cirkulacije se smanjio za 30% od 1950-ih.
Ovo usporavanje termohalinske cirkulacije može objasniti smanjenje temperatura u određenim regionima. Iako se ukupne globalne temperature povećavaju, odsustvo toplih struja u prirodnim regionima će rezultirati nižim temperaturama.
Ali još uvek postoji mnogo neizvesnosti u vezi sa efektima rashladnih struja. Ako temperature malo padnu, mogle bi jednostavno da se suprotstave efektima globalnog zagrevanja u regionima poput Evrope.
To ne znači da će ostatak sveta biti te sreće. U tamnijem okruženju, drastično smanjenje termohalinske cirkulacije može dovesti do značajnog pada temperature. Ako se usporavanje nastavi, Evropa i drugi regioni koji se oslanjaju na termohalinsku cirkulaciju da bi klima održala razumno topla i blaga mogu se radovati ledenom dobu.
Zabrinjavajući rezultat prestanka termohalinske cirkulacije je potencijalno pokretanje anoksičnog događaja - anoksične vode su oblasti morske, slatke ili podzemne vode koje su osiromašene rastvorenim kiseonikom i predstavljaju ozbiljnije stanje hipoksije.
Anoksični događaji su povezani sa prekidom okeanskih struja i događajima globalnog zagrevanja u praistorijskom periodu Zemlje. Kako okeani postaju sve više stagnirajući, morski život postaje aktivniji. Okeanski organizmi poput planktona, koji nemaju dovoljno kretanja da se suprotstave strujama, imaju priliku da se razmnožavaju u velikom broju.
Kako se biomasa okeana povećava, količina kiseonika u okeanu počinje da opada. Životu u okeanima je potreban kiseonik da bi preživeo, ali sa mnogim organizmima dobijanje kiseonika postaje teško. Regioni sa malo kiseonika mogu se pretvoriti u mrtve zone, oblasti u kojima veći deo morskog života ne može da preživi.
Tokom ovih anoksičnih događaja u prošlosti Zemlje, velike količine vodonik-sulfida su ispuštene iz okeana. Ovaj štetni gas je povezan sa masovnim izumiranjem, jer sisari i biljke ne mogu da prežive sa njegovim prisustvom u atmosferi.
Isti istraživači su takođe pokazali da bi oslobađanje ovog gasa oštetilo ozonski omotač. Ovu teoriju podržali su fosilni zapisi koji su pokazali ožiljke povezane sa ultraljubičastim (UV) zračenjem. Ogromne količine UV zračenja dodatno bi olakšale izumiranje kopnenih organizama. Ljudski život kakav poznajemo u ovim uslovima životne sredine biće nemoguć.
Činjenica koja je još strašnija je da je, svaki put kada je došlo do masovnog izumiranja i prestanka termohalina, Zemlja imala rekordne globalne temperature i visok nivo ugljenika u atmosferi. Tokom permsko-trijaskog izumiranja, nivoi ugljenika u atmosferi dostigli su 1000 ppm. Trenutne koncentracije su na 411,97 ppm (delova na milion). Zemlja je još daleko od dostizanja katastrofalnih nivoa ugljenika, ali to nije razlog da se to pitanje pusti.
Mora postojati razumevanje da kada termohalinska cirkulacija prestane, ne može se ponovo pokrenuti dok ne prođe nešto manje od milion godina!
