Araştırma: Okyanus sirkülasyonu çökecek mi, nerede bekleniyor?

Yazan: Fred Pearce

Yeşil Gazete için çeviren: Pınar Güzel

*

Küresel okyanus sirkülasyon sistemi ve dünya ısındıkça buna nasıl tepki vereceği konusundaki bilimsel anlayışta büyük bir değişiklik olabilir. Daha önce hem hakemli araştırmalarda hem de iklim felaketi filmi Yarından Sonra‘da tasvir edilen dolaşımın çöküşünü içeren bir kıyamet senaryosuna geçtiğimiz ay çok yaklaşıldı. Ancak daha önce varsayıldığı gibi Kuzey Atlantik‘in uzak bölgelerinde gerçekleşmek yerine, şimdi gezegenin diğer ucunda gerçekleşmesi çok daha olası görünüyor.

Avustralyalı ve Amerikalı araştırmacılar, okyanusların yeni ve daha ayrıntılı modellemesini kullanarak yaptıkları yeni bir analiz sayesinde, Antarktika kara kütlesi üzerinde milyarlarca ton buz eridikçe, uzun süredir korkulan sirkülasyonun durması olayının Güney Okyanusu’nda gerçekleşmesinin muhtemel olacağını tahmin ediyor.. Ve modellerin Kuzey Atlantik için öngördüğü gibi bir asırdan daha uzakta olmak yerine, önümüzdeki otuz yıl içinde gerçekleşebilir.

Çalışmada yer almayan ve yorum için kendilerine ulaşılan önde gelen okyanus ve iklim araştırmacıları bulguları takdirle karşıladı. Almanya’daki Potsdam İklim Etkisi Araştırmaları Enstitüsü‘nde bir okyanus bilimci ve dünya sistem analizi başkanı olan Stefan Rahmstorf, “Bu gerçekten önemli bir makale” diyor: “Yöntem ve modelin ikna edici olduğunu düşünüyorum.”

İki çalışma, gezegensel ısınmanın okyanus sirkülasyonu üzerindeki muhtemel etkisine çarpıcı biçimde yeni bir bakış açısı getiriyor.

Newcastle’daki Northumbria Üniversitesi‘nden İngiliz kutup araştırmacısı Andrew Shepherd, ise şunları söylüyor: “Bu bir süredir gördüğüm en orijinal araştırma. Bu çalışma beni gerçekten şaşırtmıştı ama beni ikna ettiler. Gündem belirleyici bir çalışma. Tüm dikkatler Kuzey Atlantik üzerindeydi; ancak şimdi dikkatlerin Güney Okyanusu’na kayacağını umuyorum.”

Bu arada, Kuzey Atlantik’teki okyanus sirkülasyonunun 21. yüzyılda bir zamanda sona ermesiyle ilgili uzun süredir devam eden endişeler de yatışıyor gibi görünüyor. İsviçre‘de bu ay yayımlanan bir araştırma, geçmişteki inanışın aksine, sirkülasyonun son buzul çağının sonunda bozulmadığını ortaya çıkardı; bu da daha önce sanılandan daha istikrarlı olduğunu ve çökme ihtimalinin daha düşük olduğunu gösteriyor.

Birlikte ele alındığında, bu iki çalışma, gezegen ısınmasının gezegenin iklim sisteminin en büyük dengeleyici güçlerinden biri olan okyanus sirkülasyonu üzerindeki muhtemel etkisine çarpıcı biçimde yeni bir bakış açısı getiriyor.

Genellikle küresel konveyör olarak adlandırılan okyanus dolaşım sistemi, Dünya’nın okyanusları boyunca düzenli bir yol izler ve sularını yukarıdan aşağıya doğru karıştırır. Suyun yüzeyden dalıp derinlerde kaybolmasıyla başlar, buradan dünyayı dolaşır ve yüzyıllarca yüzeye çıkmaz. Atmosferdeki ısı ve karbondioksiti yakalayarak ve her ikisini de okyanusun derinliklerine gömerek küresel ısınmayı hafifletir.

Küresel okyanus sirkülasyon sistemi. MAPHOTO / RICCARDO PRAVETTONI VIA GRID-ARENDAL

Konveyör sadece iki yerde soğuk, tuzlu suyun okyanus tabanına inmesiyle hareket eder: Grönland yakınlarındaki uzak Kuzey Atlantik’te ve Antarktika çevresindeki Güney Okyanusu‘nda. Her iki bölgede de mekanizma aynıdır: Soğuk kutup koşullarında büyük hacimlerde su donar. Suyun içindeki tuz buzun içine karışmaz. Kalan sıvı suda kalır ve bu su giderek daha tuzlu hale gelir. Su ne kadar tuzlu olursa, o kadar yoğunlaşır. Böylece tortu, çevresindeki sudan daha ağır olur ve sonunda okyanus tabanına çöker.

Her yıl yaklaşık 250 trilyon ton tuzlu su Antarktika çevresinde bu şekilde çöker ve daha sonra okyanus tabanı boyunca kuzeye, Hint, Atlantik ve Pasifik okyanuslarına yayılır. Benzer hacimlerde tuzlu su Grönland’dan güneye yayılır. Süreç, derin su oluşumu veya okyanusun alt üst edilmesi olarak bilinir ve binlerce yıldır büyük ölçüde değişmeden devam eder.

Ama bu sirkülasyon daha ne kadar bu şekilde sürecek? Dünya ısındıkça, Dünya’nın uçlarındaki okyanuslarda her yıl daha az buz oluşuyor. Aynı zamanda, Antarktika ve Grönland’ın yakınlarındaki büyük buz tabakalarındaki daha fazla buz eriyor ve okyanusa tatlı su bırakıyor.

Sonuç olarak, Güney Okyanusu ve Grönland çevresindeki yüzey suları şimdiden daha az tuzlu, daha az yoğun ve dolayısıyla daha az batabilir hale geliyor. 1990’lardan bu yana, gemilerden alınan ölçümler, 13.000 fit derinliğin altındaki okyanus tabanındaki suyun ısındığını ve tazelendiğini, bu trendin en güçlü şekilde Güney Okyanusu’nda olduğunu gösterdi.

Bir iklim bilimci, Güney Okyanusu’ndaki derin su oluşumunun “bu yüzyıl içinde çökmeye doğru ilerlediğini” söylüyor.

Sonuç olarak, Güney Okyanusu ve Grönland çevresindeki yüzey suyu şimdiden daha az tuzlu, daha az yoğun ve dolayısıyla daha az batabilir hale geliyor.  1990’lardan bu yana gemilerden yapılan ölçümler, okyanus tabanında, 13.000 feet derinliğin altındaki suyun ısındığını ve tazelendiğini ve bu eğilimin en güçlü olduğu bölgenin Güney Okyanusu olduğunu gösterdi.

Bir iklim bilimci, Güney Okyanusu’ndaki derin su oluşumunun ‘bu yüzyılda çöküşe doğru gittiğini’ söylüyor.

İklim bilimciler yıllardır Kuzey Atlantik’in yenilenmesinin bir gün küresel sirkülasyon sistemini kapatabileceği konusunda uyarıda bulunuyor. Böyle bir kapanma, Avrupa’yı küresel dolaşımın bir parçası olan Atlantik’teki Gulf Stream‘in ısınma etkisinden mahrum bırakacak ve dünyanın geri kalanı ısınırken kıtanın batısını derin bir donmaya sürüklemek de dahil olmak üzere geniş kapsamlı sonuçlar doğuracaktır. Çoğu çalışma, bu uç senaryonun küresel ısınmanın devam etmesinin olası bir sonucu olduğu, ancak bu yüzyılda olası olmadığı sonucuna varıyor.

Bununla birlikte, Antarktika sularının durumu hakkında çok daha az araştırma yapıldı. İngiltere’deki Southampton Üniversitesi‘nden Alessandro Silvano gibi bazı okyanus bilimciler, buzun erimesinin ve okyanus sularının yenilenmesinin Antarktika dip suyu oluşumunu azaltacağını tahmin ediyorlar. BM Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli‘nin (IPCC) en son değerlendirmesi, bunun bu yüzyılın sonlarında gerçekleşeceğine dair “orta seviyede güvenilir” olduğunu bildirdi. Ancak değerlendirme, modellerin, eriyen buzul suyunun bu eğilimin ne kadar hızlı veya ne kadar ileri gidebileceği üzerindeki etkisini ölçemediğini söyledi. Rahmstorf, buz dinamiklerinin yeterince anlaşılmaması ve iklim değişikliği ve okyanus dolaşımı modellerine entegre edilmemesi nedeniyle ortaya çıkan bu başarısızlığın, büyük IPCC raporlarında sunulan modellerin “uzun süredir devam eden ve büyük bir eksikliği” olduğunu söylüyor.

Şimdiye kadar.

Avustralyalı ve Amerikalı araştırmacılar tarafından Mart ayı sonunda ilk kez yayınlanan çığır açan modelleme çalışması, eriyen buzun olası etkisinin ayrıntılı bir değerlendirmesini içeriyor ve geçmişteki bu başarısızlığın önemini gözler önüne seriyor. Çalışma, 2050 yılına kadar Güney Okyanusu’ndaki derin su oluşumunda yüzde 42’lik bir düşüş öngörüyor. Bu, Kuzey Atlantik’teki eşdeğer bir olay için tahmin ettikleri yüzde 19’un iki katından daha fazla.

Antarktika’nın McMurdo Buz Sahanlığı’nda eriyen su havuzları. Fotoğraf: Colin Harris/ Era-images .

Araştırmacıların modeli 2050’den sonra işlerin daha da kötüye gideceğini öngörüyor. Araştırmanın koordinatörü New South Wales Üniversitesi‘nden Matthew England, Yale Environment 360‘a yaptığı açıklamada, derin su oluşumunun “bu yüzyılda çökmeye doğru gittiğini” söyledi: “Ve bir kez çöktüğünde, büyük olasılıkla Antarktika’daki erime durana kadar çökmüş olarak kalacaktır. Mevcut tahminlere göre bu yüzyıllar sonra olabilir.”

England, “Üzerinde durulması gereken fizik kuralları oldukça basit” diyor: “Adımların hiçbiri özellikle şaşırtıcı veya karmaşık değil. Ancak bizim çalışmamıza kadar, kendinden emin tahminler yapmak için … sirkülasyon modelimiz yoktu. Yavaşlamanın kendisi beni şaşırtmadı. Ancak değişimin hızı – otuz yıldan kısa bir sürede yüzde 40’lık bir yavaşlama görmek – kesinlikle bir sürprizdi.”

Shepherd ise Antarktika buzunun erimesinin Güney Okyanusu üzerindeki etkisine ilişkin bu kadar ikna edici bir argümanı ilk kez gördüğünü söylüyor: “Mevcut erime oranlarının okyanus sirkülasyonunu etkileyecek kadar büyük olduğuna beni ikna ettiler.”

Antarktika, açık ara dünyanın en büyük buz deposu. Shepherd, “bu erimenin etkilerinin geniş kapsamlı olmasını beklemeliyiz” diyor. Makalenin yazarları da aynı fikirde. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü‘nden bir okyanusbilimci olan baş yazar Qian Li, “Okyanus sirkülasyonunun yavaşlaması, okyanusun ısı, tatlı su, oksijen, karbon ve besin maddelerini alt üst etmesini derinden değiştirecek ve bunun etkileri küresel okyanusta gelecek yüzyıllar boyunca hissedilecek” sonucuna varıyor.

Derin su oluşumunun bozulması Güney Yarımküre’yi daha kurak, Kuzey Yarımküre’yi ise daha yağışlı hale getirebilir.

Deniz ekolojistleri, sirkülasyonun durmasının okyanustaki besin döngüsü üzerindeki etkisinden özellikle endişe duyuyor. Şu anda, ölü deniz canlıları okyanus tabanına batarken besinler de okyanusun derinliklerine gidiyor, ancak konveyör tarafından yüzeye geri getiriliyor.

Bununla birlikte, okyanusun derinliklerine dalan yeni derin sular olmasaydı, besinleri yüzeye geri getirecek hiçbir şey olmazdı. Bunun yerine, makalenin ortak yazarlarından biri olan Avustralya Ulusal Üniversitesi‘nden Adele Morrison, derin okyanusun sularının besinleri biriktirip durgunlaşacağını ve yüzeyde deniz yaşamını sürdürmek için besin arzının büyük ölçüde azalacağını söylüyor: Deniz ekosistemleri çökebilir. Bu bir anda olmayacaktır. Yüzyıllar alabilir, ancak bir kez başlayınca önlenemeyecektir.

Rahmstorf ise  sirkülasyonun durmasının küresel ısınmayı da hızlandıracağını söylüyor: “Derin su oluşum alanları, karbondioksitin okyanus dibine taşındığı kanallardır ve burada yüzyıllar boyunca güvenli bir şekilde atmosferden uzak tutulur [ve] şu anda küresel ısınmayı yavaşlatmaya yardımcı olur. Ancak bu mekanizma giderek zayıflamaktadır.” IPCC de  okyanusların CO2 emisyonlarımızın dörtte birini tamamen tuttuğunu ve bunun büyük bir kısmının derin su oluşumu yoluyla gerçekleştiğini tahmin ediyor.

Antarktika’daki Nansen Buz Sahanlığı’ndan eriyen su akıyor. Fotoğraf: C. Yakiwchuck / Avrupa Uzay Ajansı

Güney Okyanusu’ndaki derin su oluşumunu bozmak, küresel iklim modellerini şu anda tahmin edilmesi zor olan başka şekillerde değiştirecektir. England’a göre, bu durum tropik yağış sistemlerini değiştirebilir ve belki de Güney Yarımküre’yi bir bütün olarak daha kurak ve Kuzey Yarımküre’yi daha yağışlı hale getirebilir.

Antarktika araştırması, Güney Okyanusu’nun kendi Yarından Sonra anını yaşamak üzere olabileceğini öne sürüyor. Ancak bu arada, bazı bilim insanlarına göre, uzak Kuzey Atlantik’teki orijinal kıyamet günü senaryosunun risklerine ilişkin endişeler azalıyor. Nisan başında yayınlanan bir İsviçre çalışması, Kuzey Atlantik derin su oluşumunun bozulmaya karşı savunmasızlığını değerlendirmek için deniz çökeltilerinin iklim kaydını analiz etti. Bern Üniversitesi‘nden baş yazar Frerk Pöppelmeier, “sirkülasyonun tarihsel olarak iklim değişikliğine sanıldığından daha az duyarlı olduğunu” tespit etti: “Özellikle, sirkülasyon bir zamanlar inanıldığı gibi 15.000 yıl önce, son buzul çağının sonunda çökmedi. Varsayılandan çok daha az zayıfladı.”

Bulgularının Atlantik sirkülasyonunun çöküşü için bize her şeyi açıkladığını söylemeyen Pöppelmeimer’in araştırmasının bugünkü durumla ne kadar ilgili olduğu kesin değil. Ancak “Grönland’daki buzların yakın gelecekte erimesinin Atlantik sirkülasyonu üzerinde daha önce düşünülenden daha az olumsuz etkisi olacağı” sonucuna vardı.

Bir araştırmacı, emisyonlar tahmin edildiği kadar artmasa bile, bunun okyanus konveyörünün yakın vadeli kaderiyle ‘alakasız’ olduğunu söylüyor.”

O zaman okyanusbilimciler korku tellallığı mı yapıyorlar? Antarktika çalışmasına katılanlar, bulgularının sonuçlarını abartıyor olabilir mi?

Yale Environment 360 tarafından temasa geçilen araştırmacılardan hiç biri Güney Okyanusu’ndaki buz erimesinin etkisine ilişkin yeni modellemeyi eleştirmedi.  Ancak bazıları, gelecekteki karbondioksit emisyonları için gerçekçi olmayan bir senaryonun model projeksiyonlarında kullanılmasını sorguladı. Bu “olağan durum” projeksiyonu IPCC tarafından en kötü senaryo olarak kabul edildi ve araştırmacılar tarafından yaygın olarak kullanılıyor. . Ancak bu senaryo, küresel kömür yakımında büyük artışların devam edeceğini varsayıyor.

University College London‘da yerbilimci olan Mark Maslin, düşük karbonlu enerji kaynaklarının giderek daha ucuz hale gelmesi ve hükümetlerin ve şirketlerin yüzyılın ortasına kadar net sıfır emisyon sağlama baskısı altında kalması nedeniyle birçok araştırmacının artık bunun “pek olası olmadığına” inandığını söylüyor. Bu ay yayınlanan bir çalışma, elektrik üretmek için fosil yakıtların yakılmasından kaynaklanan karbondioksitin 2022’de zirveye ulaşmış olabileceğini ve yenilenebilir enerji kaynaklarının devreye girmesiyle uzun vadeli bir düşüşe geçeceğini öngörüyor.

Ancak Rahmstorf bu iyimserliğin temelsiz olduğunu söylüyor. Ona göre gelecekteki emisyonlar tahmin edildiği kadar artmasa bile, bu okyanus konveyörünün yakın vadeli kaderiyle “alakasız.”  Önümüzdeki birkaç on yıl içinde derin su oluşumunun kapsamının zaten büyük ölçüde geçmiş emisyonlar tarafından belirlenmiş durumda olduğunu ve herhangi bir yeni değişiklikten hızlı bir şekilde etkilenmeyeceğini düşünen Rahmstrof,  “Hangi senaryoyu izlediğimiz ancak 2040’lardan sonra büyük bir fark yaratmaya başlayacak.  O zamana kadar, dip suyu oluşumundaki yüzde 40’lık zayıflama tamamen gerçekleşmiş olabilir” diyor.

Makalenin İngilizce orijinali