Zasolenie oceanu – narzędzie, które pozwoli nam zrozumieć zmiany w obiegu wody na Ziemi

Wpływ globalnego ocieplenia na obieg wody na Ziemi można zobaczyć na własne oczy – wystarczy włączyć telewizor lub rozejrzeć się wokół. W niektórych częściach świata szaleją deszcze i burze, podczas gdy inne regiony stopniowo wysychają. Stąd można wnioskować, że zmiany klimatyczne wzmocniły zjawiska parowania, transportu pary wodnej w atmosferze i opadów w obrębie wzorców stosowanych w globalnym obiegu wody.

Ważnym narzędziem do zrozumienia tych zmian jest pomiar zasolenia oceanów. Wynika to z faktu, że różnice w zasoleniu pozwalają w wiarygodny sposób mierzyć stopień wymiany słodkiej wody między oceanem a atmosferą. „Podczas parowania słodka woda trafia z oceanu do atmosfery, co zwiększa ogólne zasolenie oceanu. Opady powodują wprowadzanie słodkiej wody do oceanu i zmniejszają jego zasolenie. W rezultacie pomiar zmian zasolenia pozwala uwzględniać efekty zachodzące na rozległych obszarach i stanowi doskonały wskaźnik zmian w obiegu wody”, wyjaśnia Lijing Cheng, główny autor przeprowadzonych niedawno badań, w komunikacie prasowym umieszczonym na stronie „Mirage News”. Badanie, którego wyniki zostały opublikowane w „Journal of Climate”, uzyskało wsparcie z projektów SO-CHIC i 4C finansowanych ze środków unijnych. W jego ramach zajęto się niespójnościami funkcjonującymi w dotychczas stosowanych metodach, które znacznie utrudniały badanie zasolenia wód w dłuższym czasie.Aby rozwiązać kwestię niespójności, naukowcy przyjęli inną technikę szacowania zmian zasolenia oceanów niż ta, która była w użyciu od 1960 roku. W przeciwieństwie do stosowanych wcześniej metod wysiłki badaczy nie skupiają się tylko na ocenie zmiany zasolenia powierzchniowego. Dzięki odpowiednim pomiarom określają je do głębokości 2 000 m. „Nowe wyniki są w wyraźny sposób bardziej wiarygodne w zakresie długoterminowej kontroli zmian zasolenia, ponieważ, jak udało się nam wykazać, nowa metoda rekonstrukcji zapewnia znacznie lepszą ciągłość w obszarze zmian zasolenia w obserwowanym układzie, wyznaczaną z danych uzyskiwanych z wysokościomierzy umieszczonych na satelitach i pływaków profilujących (projekt Argo) znajdujących się w oceanie”, zauważył współautor badania, Kevin Trenberth. Odkrycia zespołu pozwoliły potwierdzić, że różnica między zasoleniem na powierzchni a pod nią rzeczywiście wzrosła, a obieg wody uległ nasileniu.

Zespół projektowy zdołał zarejestrować nasilenie obiegu wody za pomocą narzędzia zwanego wskaźnikiem kontrastu zasolenia. Wartość wskaźnika kontrastu zasolenia była obliczana co miesiąc. W ten sposób określono różnicę między średnim zasoleniem w obszarach o wysokim i niskim zasoleniu. „Ta miara to prosty, ale skuteczny sposób syntezy zaobserwowanych zmian we wzorcach zasolenia”, stwierdził Nicolas Gruber, jeden ze współautorów badania. „Wykazaliśmy, że zasolenie wzorca w zakresie 0–2 000 m zwiększyło się o 1,6 %, a na powierzchni o 7,5 % [sic]. Udało się również dowieść, że wzrost ten jest spowodowany wpływem człowieka i że ten sygnał antropogeniczny przekroczył naturalną wartość zmienności tła”, powiedział Gruber.

Kontynuując cele projektów SO-CHIC (Southern Ocean Carbon and Heat Impact on Climate) oraz 4C (Climate-Carbon Interactions in the Current Century), obecne badanie kładzie nacisk na wskazanie głównych konsekwencji zmian zasolenia dla układu oceanicznego i klimatu planety w przyszłości. „Nasze badanie to znaczny postęp w tej dziedzinie”, zauważył współautor Michael Mann. „Po pierwsze nowe, dokładniejsze szacunki zmian zasolenia zapewniają lepszą podstawę do porównań z symulacjami modeli klimatycznych. Po drugie wskaźnik kontrastu zasolenia stanowi istotną miarę wpływu zmiany klimatu na globalny cykl hydrologiczny wody […]. Okazało się, że przy stosowaniu tej miary wyizolowanie sygnału zmiany klimatu z szumu tła zajmuje zaledwie nieco ponad dziesięć lat. Stąd wniosek, że powinna ona być stosowana szerzej w środowiskach prowadzących badania nad klimatem”.

Więcej informacji:

Strona projektu: SO-CHIC

Strona projektu: 4C