Climate change reverses Atlantic Ocean circulation

Climate change reverses Atlantic Ocean circulation 2010, Nature, Vol. 468, p. 84–88, ISSN: 0028‐0836, EISSN: 1476‐4687, DOI 10.1038/nature09508 ICTA’s authors: Rainer Zahn, Pere Masque All authors: C. Negre, R. Zahn, A.L. Thomas, P. Masque, G.M. Henderson, G. Martinez‐Mendez, I.R. Hall, J.L. Mas Abstract The Atlantic Ocean circulation (termed meridional overturning circulation, MOC) is an important component of the climate system. Warm currents, such as the Gulf Stream, transport energy from the tropics to the subpolar North Atlantic and influence regional weather and climate patterns. Once they arrive in the North the currents cool, their waters sink and with them they transfer carbon from the atmosphere to the abyss. These processes are important for climate but the way the Atlantic MOC responds to climate change is not well known yet. This study investigates the distribution of isotopes (231Pa, 230Th) in the Atlantic Ocean that are generated from the natural decay of uranium in seawater and are distributed with the flow of deep waters across the Atlantic basin. The results show that the ocean circulation was very different in the past and that there was a period when the flow of deep waters in the Atlantic was reversed. This happened when the climate of the North Atlantic region was substantially colder and deep convection was weakened. At that time the balance of seawater density between the North and South Atlantic was shifted in such a way that deep water convection was stronger in the South Polar Ocean. Recent computer models simulate a reversal of the deep Atlantic circulation under such conditions while with the new data generated some of the details of the circulation reversal become apparent. This situation occurred during the ice age, 20.000 years ago. Although this was far back in time the results are relevant for our climate today and in the near future. The new study shows that the Atlantic MOC in the past was very sensitive to changes of the seawater salt balance. Similar changes in seawater salt concentration are expected to occur in the North Atlantic in the course of climate warming over the next 100 years. Therefore the data published in this study offer the climate modelling community with the opportunity to calibrate their models and improve their capacity to reliably predict future ocean and climate changes. Canvi climàtic inverteix la circulació a l’Atlàntic 2010, Nature, Vol. 468, p. 84–88, ISSN: 0028‐0836, EISSN: 1476‐4687, DOI 10.1038/nature09508 Autors de l'ICTA:
Rainer Zahn, Pere Masque Tots els autors:
C. Negre, R. Zahn, A.L. Thomas, P. Masque, G.M. Henderson, G. Martinez‐Mendez, I.R. Hall, J.L. Mas Abstract La circulació a l’Oceà Atlàntic (anomenada Circulació Meridional de Retorn, en anglès Atlantic MOC) és un component important del sistema climàtic. Els corrents marins calents, com per exemple el Corrent del Golf, transporten enormes quantitats d’energia des dels tròpics fins la regió subpolar de l’Atlàntic Nord i influencien en els patrons climàtics regionals. Un cop arriben al Nord aquests corrents es refreden, les seves aigües s’enfonsen i amb elles transfereixen carboni des de l’atmosfera fins a la zona abissal. Aquests processos són importants pel clima, però la manera amb la que la MOC Atlàntica respon als canvis climàtics no és encara ben coneguda. L’estudi investiga la distribució a l’oceà Atlàntic de certs isòtops (231Pa, 230Th) que es generen a partir de la desintegració natural de l’urani a l’aigua del mar i que són dispersats a la conca atlàntica amb la circulació de les aigües profundes. Els resultats mostren que la circulació oceànica era molt diferent en el passat i que hi va haver un període durant el qual es va invertir el règim de circulació de les aigües profundes de l’Atlàntic. Això va succeir quan el clima a l’Atlàntic Nord era substancialment més fred i la convecció profunda es va debilitar. En aquella època es va produir un canvi en l’equilibri de densitat entre les aigües de l’Atlàntic Nord i les del Sud, de manera que la convecció d’aigua profunda es va enfortir a l’oceà del Pol Sud . Alguns models recents simulen una inversió de la circulació profunda a l’Atlàntic en aquestes condicions, i les noves dades obtingudes revelen els detalls de la mateixa. Aquesta situació es va donar durant l’època glacial, fa 20.000 anys. Tanmateix, els resultats són rellevants en el marc del clima actual i del futur proper. L’estudi demostra que la MOC Atlàntica en el passat era molt sensible als canvis en el balanç de salinitat dels corrents de l’oceà Atlàntic. Es preveu que es produeixin canvis semblants en la concentració de sal de l’aigua a l’Atlàntic Nord en el marc de l’escalfament global del clima durant els propers 100 anys. Per tant, les noves dades ofereixen a la comunitat que treballa en la modelització del clima la possibilitat de calibrar els seus models i millorar la capacitat de predir de manera més fiable els canvis futurs en els oceans i en el clima. El cambio climático invierte la circulación del Atlántico 2010, Nature, Vol. 468, p. 84–88, ISSN: 0028‐0836, EISSN: 1476‐4687, DOI 10.1038/nature09508 Autores del ICTA:
Rainer Zahn, Pere Masque Todos los autores:
C. Negre, R. Zahn, A.L. Thomas, P. Masque, G.M. Henderson, G. Martinez‐Mendez, I.R. Hall, J.L. Mas Abstract La circulación del Océano Atlántico (para la cual se usa el término Circulación Meridional de Retorno, en inglés Atlantic MOC) es una componente importante del sistema climático. Las corrientes marinas calientes, como por ejemplo la Corriente del Golfo, transportan enormes cantidades de energía desde los trópicos hasta la región subpolar del Atlántico Norte e influyen en los patrones climáticos regionales. Una vez llegan al Norte estas corrientes se enfrían, sus aguas se hunden y con ellas transfieren carbono desde la atmósfera hasta la zona abisal. Estos procesos son importantes para el clima, pero la manera en que la MOC Atlántica responde a los cambios climáticos aún no se conoce suficientemente bien. El estudio investiga la distribución en el Océano Atlántico de isótopos (231Pa, 230Th) generados a partir de la desintegración natural del uranio en el agua del mar y que se dispersan en la cuenca atlántica con la circulación de aguas profundas. Los resultados muestran que la circulación oceánica fue muy diferente en el pasado y que hubo un periodo en que se invirtió el régimen de circulación de las aguas profundas del Atlántico. Esto ocurrió cuando el clima en la región del Atlántico Norte era sustancialmente más frío y la convección profunda se debilitó. En ese momento se produjo un cambio en el balance de densidad entre las aguas del Atlántico Norte y las del Sur, de tal forma que la convección de aguas profundas se hizo más fuerte en el océano del Polo Sur. Modelos recientes simulan esta inversión de la circulación profunda en el Atlántico en estas condiciones, y el estudio demuestra los detalles de cómo se produjo este proceso, gracias a los datos obtenidos. Esta situación se produjo durante la época glacial, hace 20.000 años. Sin embargo, los resultados son relevantes tanto para nuestro clima actual como para el del futuro próximo. El estudio demuestra que la MOC Atlántica era muy sensible a los cambios en el balance de salinidad entre las corrientes del Océano Atlántico. Se espera que se produzcan cambios similares en la concentración de sal del agua del Atlántico Norte en el marco del calentamiento del clima a lo largo de los próximos 100 años. Por lo tanto, los nuevos datos ofrecen a la comunidad que trabaja en la modelización del clima la posibilidad de calibrar sus modelos y mejorar la capacidad de predecir de forma más fiable los cambios futuros en los océanos y en el clima.