【気候科学】最近減衰している大西洋の海流系の評価結果
Nature
大西洋の南北方向の鉛直循環（AMOC）という海流系が最近になって減衰していることについて2つの独立した分析が実施され、それぞれの結果を報告する2編の論文が今週掲載される。AMOCは、我々の気候だけでなく、熱の再分配や炭素循環にも大きく影響する。しかし、ここ数十年間はAMOCが減衰しているように見えることが、長期的な自然変動の反映と考えられるのかどうかは明らかになっていない。
今回、David Thornalleyたちの研究グループは、小氷期の終了（1850年頃）以降、ラブラドル海の深層対流とAMOCが、それまでの1500年間と比べて異常に弱くなっていることの古海洋学的証拠を提示している。Thornalleyたちは、小氷期の終了が北極海とノルディック海からの淡水の放出と関連しており、これが引き金となってAMOCが減衰へ移行したという考えを示している。しかし、この分析で用いられた複数の代理指標に対してAMOC以外の影響があること、また、こうした代理指標のAMOCに対する感度はさまざまであることから、この移行が小氷期の終了に向けた突然の変化として起こったのか、それとも過去150年間に徐々に起こったものなのかを判定することは難しい。
一方、Levke Caesarたちの研究グループは、いくつかの全球気候モデルと全球海面水温のデータセットを組み合わせて、AMOCが20世紀中頃から約3スベルドラップ（15％）減衰したことの痕跡を見いだした。この痕跡とは、熱輸送の減少を原因とする亜寒帯大西洋の寒冷化と、メキシコ湾流の平均流路が北方へ移動することによるメキシコ湾岸地域の温暖化であり、冬季と春季に非常に顕著に見られる。
この2つの結果においてAMOCの減衰時期が異なっているが、これは、AMOCの表現に数多くの微妙な差異があることの反映である可能性が高い。同時掲載のSummer PraetoriusのNews & Viewsでは、次のように述べている。「これらの2つの研究は、現在のAMOCが比較的弱い状態にあるという結論で一致しており、少なくとも科学的には安心感が得られる。しかし将来的な気候変動のシナリオに照らしてみると、それほど安心していられないかもしれない。AMOCの減衰によって北半球全体で気候パターンと降水パターンがかなり変わってしまう可能性があるからである」。
Recent weakening of the system of ocean currents known as the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC) is analysed in two papers published in this week’s Nature. The AMOC has a major impact on our climate, redistributing heat and influencing the carbon cycle, but it has been unknown whether its apparent decline in recent decades could reflect long-term natural variability.
David Thornalley and colleagues present palaeo-oceanographic evidence that deep convection in the Labrador Sea and the AMOC have been unusually weak since the end of the Little Ice Age, at about 1850, compared with the previous 1,500 years. The authors propose that the end of the Little Ice Age was associated with the release of freshwater from the Arctic and Nordic seas that triggered this alteration of the AMOC. However, non-AMOC influences on the proxies used in the analysis and the proxies’ variable sensitivity to the AMOC make it difficult to determine whether this transition took place as an abrupt shift towards the end of the Little Ice Age or more gradually over the past 150 years.
In a second paper, Levke Caesar and colleagues combine an ensemble of global climate models with global sea-surface temperature datasets to identify a ‘fingerprint’ of an AMOC slowdown of about 3 sverdrups (15%) since the mid-twentieth century. The fingerprint, which is most pronounced during winter and spring, comprises a cooling in the subpolar Atlantic Ocean caused by reduced heat transport and a warming in the Gulf Stream region due to a northward shift of the mean Gulf Stream path.
The studies differ in the timing of the AMOC slowdown, likely reflecting the many nuances in the expression of the AMOC. Yet, writes Summer Praetorius in an accompanying News & Views article, “it is - at least scientifically - reassuring to see that the present two studies converge on the conclusion that the modern AMOC is in a relatively weak state.” However, in the context of future climate-change scenarios, “it is perhaps less reassuring, because a weakened AMOC might lead to considerable changes in climate and precipitation patterns throughout the Northern Hemisphere,” she concludes.
doi: 10.1038/s41586-018-0006-5
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