根据我和我的同事们进行的最新研究，自19世纪以来，帮助温暖欧洲和北美大西洋沿岸的洋流已显著减缓，并且是有记录以来1600年来最弱的。正如我们在《自然》杂志上发表的一项新研究中所述，这个海洋环流系统的减弱可能始于自然，但很可能是由与温室气体排放相关的气候变化所持续。这种环流是地球气候系统中的一个关键因素，如果大幅度或突然减弱，可能会产生全球性的影响。这可能导致美国东海岸海平面上升，改变欧洲的天气模式或更广泛的降雨模式，并损害海洋生物。
我们知道，在上一个主要冰期结束时，该环流的快速波动曾导致全球范围内的极端气候变化。2004年的大片电影《后天》就曾描绘过一个夸张（但令人恐惧）的这种突发事件的例子。
我们发现的近期减弱很可能是由北大西洋的变暖以及降雨和融冰增加所带来的淡水注入驱动的。这种情况曾被多次预测，但直到现在，减弱的程度在很大程度上仍然是个谜。我们发现的变化程度让包括我在内的许多人感到惊讶，并预示着未来将发生重大变化。
所讨论的环流系统被称为“大西洋经向翻转环流”（AMOC）。AMOC就像一个巨大的水流传送带。它将温暖的、含盐的水输送到北大西洋，在那里水变冷并下沉。一旦进入深海，水就会向南流回，然后环绕全球的海洋。这个传送带是气候系统中最重要的热量输送者之一，其中包括以使西欧保持温暖而闻名的墨西哥湾流。
气候模型一直预测，由于温室气体变暖和相关的水循环变化，AMOC将会减缓。由于这些预测——以及发生气候变化的可能性——科学家们自2004年以来就一直在监测AMOC，通过横跨大西洋关键地点的仪器进行监测。但要真正检验模型预测并弄清楚气候变化是如何影响这个传送带的，我们需要更长的记录。
寻找模式
为了创建这些记录，我们由伦敦大学学院的大卫·索恩利博士领导的研究小组——利用了AMOC的变化对海洋产生独特影响模式的理念。当AMOC减弱时，东北大西洋会变冷，而西部大西洋的部分地区会以特定的幅度变暖。我们可以在过去海洋温度记录中寻找这种模式，以追踪过去的环流情况。
另一项发表在《自然》同一期上的研究，由德国波茨坦大学的研究人员领导，利用历史温度观测数据来验证这种“指纹”。他们发现，自1950年以来，AMOC的强度已减弱约15%，这表明人类产生的温室气体排放是主要原因。
在我们这项也属于欧盟ATLAS项目一部分的论文中，我们也发现了同样的“指纹”。但与使用历史观测数据不同，我们利用我们在过去气候研究方面的专业知识，将时间推得更远。我们通过结合深海泥中发现的微小海洋生物遗骸的已知记录来实现这一点。可以通过查看不同物种的数量及其骨骼的化学成分来推断温度。
我们还能够通过查看泥土本身来直接测量过去深层洋流的速度。较大的泥粒意味着较快的流速，而较小的泥粒则意味着流速较慢。这两种技术都表明，自1850年左右以来，AMOC已减弱约15%至20%。重要的是，现代的减弱与过去1600年来的任何情况都大不相同，这表明是自然和人为驱动因素共同作用的结果。
两项研究中AMOC减弱开始时间的差异需要进一步的科学关注。尽管存在这种差异，这两项新研究都引发了重要问题，即气候模型是否模拟了海洋环流的历史变化，以及我们是否需要重新审视我们的一些未来预测。
然而，每增加一份长期的记录，就更容易评估模型在模拟这一关键气候系统要素方面的表现。事实上，如果我们要准确预测可能的极端AMOC事件及其对气候的影响，将模型与这些长期记录进行对比可能是一个关键步骤。
Peter T. Spooner是伦敦大学学院的古海洋学研究助理。本文最初发布于The Conversation。.
