〈社論〉大西洋環流減弱 生態、氣候惡化加劇

汪中和 / 中央研究院研究員 2021/03/09 10:02 點閱 4192 次

今年2月下旬一篇科學期刊的研究指出,大西洋經向翻轉環流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,簡稱AMOC)由於氣候暖化的影響正在弱化,恐怕會導致大西洋的兩岸遭受更多極端氣候變化威脅,甚至將對全球造成不可回復的災難性後果,引起廣泛的關注。

翻轉環流穩定氣候

AMOC是地球上最大的海洋環流系統之一,所移動的水量約為亞馬遜河的100倍,非常可觀。它將溫暖的海流自墨西哥灣輸送到北大西洋,在冰島附近失溫變冷又升高鹽度後,成為下沉的深海洋流再向南行,最終會回到加勒比海的洋面完成整個循環的路徑,有學者稱之為「海洋輸送帶」,也是把地球赤道的高溫與極區高緯度的低溫相互混和,扮演維持地表熱能平衡的調節作用。

AMOC在運行的途徑上會伴隨著季風,為愛爾蘭、英國和西歐帶來溫和又潮濕的天氣,以致該區冬天的均溫要比美國相同緯度的東岸整整高了5℃;因此AMOC是大氣和溫鹽環流二個因素共同驅動的產物,也是氣候穩定的重要指標。

融冰阻礙環流效率

最新的研究證實AMOC的流速已經減緩了約15%,這是過去至少1千年的期間從未發生過的情形,明確的指出這是近期人類造成的氣候暖化所導致的結果。如果目前的暖化速率持續下去,預計到本世紀末AMOC可能還會減弱34~45%,會將氣候系統帶往不穩定且無法恢復的「臨界點」,這是一個十分可怕的後果。

為什麼AMOC會開始減弱?目前的理論是北極圈附近的冰川與格陵蘭冰原,因暖化的緣故快速消融,將大量的冰水注入到北大西洋,由於冰淡水比鹹海水的密度輕,浮在洋面上會阻礙高密度海水的下沉作用,導致海洋輸送帶的效率降低,洋流呈現步調減慢的結果。

AMOC運行系統的減弱會帶來許多負面的衝擊。首先,由於流向歐洲沿岸的溫暖海流減少,導致更多的風暴襲擊英國,整個歐洲的冬季將更加嚴寒,另一方面夏季的高溫熱浪和乾旱也會更頻繁;簡單的說,就是天氣的變化更加趨向極端。

衝擊海洋生態系統

第二,將嚴重的衝擊海洋生態系統。由於海流的溫度、鹽度、流速大幅度的改變,不但會影響珊瑚幼蟲的散播,轉移浮游生物的生產範圍,也驅使多種魚類以及海洋哺乳動物,甚至海鳥,都向北移動,影響海洋食物鏈與魚類資源的分布,並且重創觀光產業。

第三,加速美國東海岸的海平面上升。AMOC原先的流動方式會將海水帶離美國東海岸,降低海平面上升的壓力。然而,當洋流減緩後,海水會滯留在美國東海岸,導致海平面上升加劇,進而使得內陸地區的洪澇更嚴重。

溫室氣體吸收下降

最後,過去海洋吸收了將近三分之一由人類活動所排放的溫室氣體,然而當AMOC大幅減速,並且海水下沉緩慢,自然會減少溫室氣體的吸收,轉而使得大氣層的溫室氣體濃度更高,加速惡化全球的暖化。

總之,AMOC是氣候系統中的關鍵門檻,也是地球生態環境的一個重要臨界點,一旦越過,造成AMOC的全面停頓,地球將有難以想像的崩潰骨牌效應。這份研究再次的提醒我們,採取緊急行動以因應氣候的危機,是當前世界每個國家都要全力以赴的重大課題。