研究：全球暖化破壞海洋鹽度的平衡「大西洋經向翻轉環流」系統恐提前崩潰

2023年08月23日

轉載自關鍵評論網；文：張瑞邦（Tucker Chang）

科學期刊《自然－通訊》（Nature Communications）於2023年7月25日公布的一項研究表明，如果全球溫室氣體持續排放加劇氣候暖化，恐導致涵蓋墨西哥灣流（Gulf stream）在內的「大西洋經向翻轉環流」（以下簡稱AMOC）洋流系統於本世紀中葉崩解，該災難性的影響甚至有可能提早至2025年發生，並且衝擊全人類。

北極圖片來源：Andreas Weith（CC BY-SA 4.0） — 格陵蘭冰層融化，融冰為淡水，因而破壞海洋鹽度的平衡，影響洋流流動。圖片來源：Andreas Weith（CC BY-SA 4.0）

美國全球性日報《今日美國》（USA Today）指出，該研究分析1870年至2020年共150年間格陵蘭島（Greenland）以南的北大西洋海面溫度，結果發現，近年來大西洋北端的海域溫度波動劇烈，恢復穩定流動所需的時間也較過往更長。

該研究第一作者、哥本哈根大學（UCPH）大氣物理學教授彼得・迪特萊夫森（Peter Ditlevsen）對此表示，上述現象為AMOC洋流系統變得極不穩定的「早期預警信號」，如同疊疊樂（Jenga）遊戲中積木馬上要倒塌時劇烈搖晃的情形。

彼得・迪特萊夫森及其研究團隊在經過計算後得出，AMOC最早恐於2025年瓦解，最晚則不會超過2095年崩解，然而整個AMOC洋流系統最有可能崩潰的時間段估計介於2039年至2070年之間。該研究的通訊作者、同為哥本哈根大學教授的蘇珊娜・迪特萊夫森（Susanne Ditlevsen）強調，該研究無法給出精確的AMOC停止流動年份，但團隊對發生時間段的預測準確度仍相當有信心。

「我們的研究結果顯示了加速減少全球溫室氣體排放的重要性，若AMOC系統崩潰將對全人類帶來嚴重的後果，而這個後果將會非常很恐怖，這不是研究人員敢隨意寫進研究期刊的內容。」彼得・迪特萊夫森在接受美國《有線電視新聞網》（CNN）專訪時如此說道。

全球暖化如何導致AMOC崩潰？

據《CNN》闡明，AMOC為全球最大且構成相當複雜的洋流系統之一，其運作原理如同一條巨大的全球海水輸送帶，AMOC會將熱帶地區較溫暖的海水帶至北大西洋，海水抵達北大西洋後水溫便開始下降，同時伴隨著鹽度上升、密度變大的現象而下沉至海洋深處，隨後重新將海水輸送回南邊熱帶地區，如此「翻轉」海水的情形便能確保熱量交替及溫度調節，對於全球氣候系統及天氣模式的作用至關重要。

《今日美國》解釋，溫室氣體排放量持續增加導致全球暖化，此效應直接加速格陵蘭冰層融化，但這些融冰均為淡水，其進入AMOC洋流系統後會破壞海洋鹽度的平衡。「過量的淡水會擾亂AMOC洋流系統，因為淡水將稀釋原本高鹽度的海水，使其難以正常下沉至海洋底部輸送，這不僅會削弱AMOC的流動機制，嚴重的話甚至有可能使整個AMOC輸送帶停止運作。」彼得・迪特萊夫森這般強調。

2001-Copyright-Intergovernmental-Panel-on-Climate1280_487653 — 深水環流將溫暖的墨西哥灣流水傳送到北大西洋並釋放熱量；溫度低、密度大的水下沉並流向南極，最終循環回到墨西哥灣流。圖片來源：IPCC 2001年

《CNN》也補充表示，海洋的升溫及冰層融化使得更多的淡水流入海洋，而淡水將降低海水的密度，從而導致原先的海水難以下沉，一旦海水被淡水過度稀釋、海水溫度太高，或2種狀況皆發生時，AMOC的海水傳送帶就會失靈。該新聞網也指出，這種現象並非首次出現，全球於大約1.2萬年前的冰河時代也曾出現冰川迅速消融導致AMOC洋流系統崩解，最終北半球溫度在AMOC瓦解後的10年內出現10°C至15°C的劇烈波動。

美國獨立新聞網站《Common Dreams》提及，2021年8月及2023年3月亦皆有相關研究表明AMOC洋流系統將在本世紀崩解，且發生問題的不只有AMOC，為全球40％深海地區的海洋生物提供氧氣及營養物質的南極繞極流（ACC），自1990年代初期以來其流速已大減約30％，科學家預估該洋流系統亦可能於21世紀中期崩解。

若AMOC洋流系統瓦解，將造成哪些衝擊？

英國《衛報》（The Guardian）指出，倘若AMOC洋流系統崩毀，將對世界各地造成嚴重的後果，例如打亂印度、南美洲、西非地區的降雨型態，並使歐洲氣溫驟降且加劇風暴發生頻率，同時也將導致北美東岸的海平面上升，亦會進一步危害亞馬遜雨林的生態系統與南極冰蓋的完整性。

《今日美國》表示，由於AMOC在調節全球氣候系統中扮演關鍵的角色，就算僅是削弱AMOC功能，也會對整個世界的氣候模式造成重大衝擊，特別是歐洲將迎來更極端的低溫氣候型態，而美國的中部及西部則會面臨降雨量及降雪量大幅減少的窘境，該國東岸則會遭受更強烈的颶風襲擊，波士頓、紐約等美國主要城市也將成為受海平面上升影響最劇烈的城市之一。

《華盛頓郵報》（The Washington Post）認為，AMOC的崩解後果不太可能像2004年上映的美國科幻災難片《明天過後》（The Day After Tomorrow）劇情描述的一樣駭人，該片的背景為北大西洋暖流（North Atlantic Drift）遭冰川消融後流入的淡水瓦解功能，從而導致北半球面臨極端低溫宛如進入冰河時期。然而AMOC系統的失靈仍會造成北歐地區的氣溫大幅下降、全球部分地區季風模式改變，熱帶地區則會更加酷熱難耐。

彼得・迪特萊夫森對此稱：「我認為我們應該要為AMOC的崩解感到憂心，AMOC就像是當前氣候型態的創造者，且該系統已經1.2萬年沒有失靈過，但它現在處在1600年來輸送功能最弱的時刻，一旦該洋流系統瓦解，必對全球氣候造成嚴重的影響。」

美國馬里蘭大學（UMD）環境科學中心副教授基爾伯恩（Hali Kilbourne）亦提出相似的觀點，其稱：「這好似我們已經從懸崖上掉至深淵，但多數人卻渾然不知。老實說，我真的為此感到擔心，且當這一切成為科學結論後，國際社會才願採取行動其實已經為時已晚。」

未參與該研究的科學家是否抱持其他觀點？

德國波茨坦氣候變遷衝擊研究所（PIK）科學家布爾斯（Niklas Boers）認為，最新公布的這項研究結果確實值得大眾警惕，但該研究對於AMOC崩解臨界點的預測模型可能過於簡化，這使得AMOC崩毀的時間點不確定性過大，但研究中針對「AMOC於上世紀就失去穩定性」的說法依然可靠。

英國國家海洋中心（National Oceanography Center in Britain）海洋學家奧爾特曼（Marilena Oltmanns）表示，她自身的海洋物理學專業傾向支持彼得・迪特萊夫森及蘇珊娜・迪特萊夫森的研究結果，但奧爾特曼強調北大西洋的溫度變化「僅是海洋動態系統中高度複雜的一部分」，即AMOC確實可能在本世紀達到崩潰臨界點，但對於AMOC是否會全面改變北大西洋環流（North Atlantic Gyre）的運作模式仍須謹慎查證。

德國波茨坦大學（University of Potsdam）海洋學家拉姆斯托夫（Stefan Rahmstorf）則告訴《華盛頓郵報》，其同意AMOC洋流系統的崩潰時間仍存有很大的不確定性，但這項研究帶來的價值在於外界能夠意識到，AMOC消失的時間恐比原本認為的更接近。

「一項研究能提供的證據有限，但當多種研究方法都得出相似的結論時，就必須非常認真的看待這個環境危機，我們甚至不能排除AMOC在未來1、2年內就崩潰的可能性。」拉姆斯托夫如此表示。

《衛報》另轉述英國艾希特大學（University of Exeter）氣候變遷暨地球科學系教授倫頓（Tim Lenton）的說法強調，《自然－通訊》中的這篇研究對於AMOC走向的推斷相當合理，就算AMOC的瓦解僅發生在局部地區，例如大西洋西北部的拉布拉多海（Labrador Sea），其仍會對全球洋流系統造成重大影響。

「我希望這篇研究能吸引更多人探討AMOC的崩潰危機，即使有人不完全同意該研究的論點也沒關係，因為有質疑聲音的出現，才會推動更多研究的進行。」倫頓這般分享道。

※ 本文經授權轉載自《關鍵評論網》，原文標題〈全球暖化恐導致「大西洋經向翻轉環流」系統最快2025年崩潰，加劇極端氣候發生頻率〉。不適用CC共創授權條款。