兩研究再確認：北大西洋環流速度減慢至千年最慢　擔心會加劇氣候變化

立場新聞 2018/04/12 13:01

    兩份最新刊於《自然》的研究分別以不同方法估量大西洋環流 (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) 過去的速度，同樣確定 AMOC 已減慢至歷史新低。專家指如果情況持續除了會影響美國東岸與西歐氣候，亦會造成漁業的大量經濟損失。

    有關北大西洋環流

    深海環流 (Thermohaline circulation) 是個依靠海水的溫度和鹽度推動的全球洋流循環系統，AMOC 則是這個全球系統的一部份。

    當赤道附近較暖的水流經過墨西哥灣暖流 (Gulf Stream)，進入北大西洋，越流往高緯度的極地，海洋表面的水流越被冷風冷卻，海陸這種乾濕溫差，會將水份子蒸發，海水鹽度會相對上升，令海水密度增加並向下沉。其後，這些高密度的海水會從海盆南下前往其他暖洋加熱循環。每一次循環大約為 1,600 年，環流在過程中不單傳送熱能，還會運送地球固態及氣體資源等，對西歐以至全球溫度管理扮演著重要角色。

    第一份研究由美國國家海洋及大氣管理局 (NOAA) 與歐洲多國研究所分析美國東岸和暖天氣，與格陵蘭以南被稱之為 cold blob 的寒冷北大西洋海域出現的關係。團隊發現， AMOC 的強度由 20 世紀中期開始下跌 15% ，每秒傳送的海水少 300 萬立方米，相當於亞馬遜河流量的 15 倍。此前已有研究指，格陵蘭融冰會令北大西洋淡水量增加，鹽度會因此減少，令來自赤道的和暖鹹水無法向下沉，阻礙暖流向北湧入，減低深海環流速度。
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    格陵蘭以南的北大西洋海域，有一片被稱之為 cold blob 的冷水區（藍色位置） Credit: NOAA
    而第二份研究則由倫敦大學學院地質學家 David Thornalley 領導，在美國北卡州 Cape Hatteras 對出海底搜集淤泥樣本，由於這裡有強勁水流，故可了解多年來沖積的泥土成份改變，從而了解水流量變動。團隊結果發現， AMOC 於 150 年來不斷變慢，到現在更是至少千年以來最慢，與 2015 年同樣刊於《自然》的研究結論吻合。
    雖然兩份研究有類似結論，但亦有其分別：後一份研究指 AMOC 減慢可能由自然原因引起，人為造成的氣候變化未必是幕後主謀。然而，有份參與該研究的學者 Jon Robson 強調， AMOC 最初減慢可能是自然過程，現時人類活動加劇氣候變化，會繼續抑制 AMOC 流動甚至令其變得更弱。
    參與首份研究的 NOAA 學者 Vincent Saba 指， AMOC 改變可能已影響美國沿岸，尤其漁業經濟。他舉例緬因灣的捕撈龍蝦業在過去十年因海水變暖而蓬勃起來，但傳統的鱈魚漁業則崩潰。這些變化都來得相對較快，國民未必能夠適應。
    除了漁業之外， AMOC 變慢很有可能會令美國東岸水位上升，淹沒一些較低窪地區。另一參與首份研究的學者 Stefan Rahmstorf 指，這是因為正常的 AMOC 會將水流推向西歐，但隨著 AMOC 變弱這些海水會停留累積在美東。此前已有研究顯示，美國東岸的水位曾因 AMOC 變弱而上升 5 吋。
    Rahmstorf 更為憂慮的是，氣候變化日益加劇，可能會令變弱的 AMOC 到達臨界點，屆時 AMOC 或會突然完全停止，造成如《明日之後 (The Day After Tomorrow) 》的氣候災難。不過暫時未清楚 AMOC 要到多久才到臨界點，而地球亦曾試過多次出現環流突然停止的情況。
    未有參與該兩項研究的德國海洋學家 Marilena Oltmanns 提醒，該兩個研究所使用的數據不同，很有可能測量海洋環流的不同部份，故此得出的結論未必完全正在說同一件事。
    直接測量海洋環流的方法在過去約十年才出現，學界並無太多直接數據計算環流速度，故各研究團隊都傾向使用其他較間接數據估算。
    來源：
    The Washington Post, The oceans’ circulation hasn’t been this sluggish in 1,000 years. That’s bad news., 11 April 2018
    報告：
    1. Caesar, L., Rahmstorf, S., Robinson, A. & et al. (2018). Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation. Nature volume 556, pages 191–196 (2018). doi: 10.1038/s41586-018-0006-5
    2. Thornalley, D.J.R., Oppo, D.W., Ortega, P., Robson, J.I. & et al. (2018). Anomalously weak Labrador Sea convection and Atlantic overturning during the past 150 years. Nature volume 556, pages 227–230 (2018). doi: 10.1038/s41586-018-0007-4
    文／Alan Chiu 、審核／Edward Ho