Storstilet skift, der får vand med lavere ilt til at invadere Canadas St. Lawrence-bugt

St. Lawrence-bugten har opvarmet og mistet ilt hurtigere end næsten noget andet sted i de globale oceaner. Den brede, biologisk rige vandveje i det østlige Canada dræner Nordamerikas store søer og er populær blandt fiskerbåde, hvaler og turister.

En ny undersøgelse ledet af University of Washington ser på årsagerne til denne hurtige deoxygenering og forbinder den med to af havets kraftigste strømme:Golfstrømmen og Labradorstrømmen. Studiet, udgivet 17. september i Natur klimaændringer , forklarer, hvordan store klimaændringer allerede får iltniveauet til at falde i de dybere dele af denne vandvej.

"Området syd for Newfoundland er et af de bedst udvalgte områder i havet, " sagde førsteforfatter Mariona Claret, en forskningsmedarbejder ved UW's Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean. "Det er også et meget interessant område, fordi det er ved krydset, hvor to store, større strømme interagerer."

Canadas fiskeriagentur har sporet stigende saltholdighed og temperatur i St. Lawrence-regionen siden 1920. Ilt er kun blevet overvåget siden 1960, og den faldende tendens vækker bekymring.

"Observationer i den meget indre St. Lawrence-bugt viser et dramatisk iltfald, som er ved at nå hypoxiske tilstande, hvilket betyder, at det ikke fuldt ud kan understøtte livet i havet, " sagde Claret.

Iltfald er blevet set at påvirke atlantisk ulve, Claret sagde, og truer atlanterhavstorsken, snekrabber og hellefisk, der alle lever i dybet.

"Oiltfaldet i denne region var allerede rapporteret, men det, der ikke blev undersøgt før, var den underliggende årsag, sagde Claret, som udførte arbejdet, mens han var på Canadas McGill University.

Forskningen bekræfter en nylig undersøgelse, der viser, at da kuldioxidniveauerne steg i løbet af det sidste århundrede på grund af menneskelige emissioner, Golfstrømmen er flyttet mod nord, og Labrador-strømmen er svækket. Det nye papir finder, at dette forårsager mere af Golfstrømmens varme, salt og iltfattigt vand for at komme ind i St. Lawrence Seaway.

Den nye undersøgelse bruger output fra NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory model, en computermodel med høj opløsning, der simulerer verdenshavene med et datapunkt hver 8. kilometer (5 miles). Denne simulering tog ni måneder at køre med 10, 000 beregningsknuder – enorme, selv efter standarderne for globale klimamodeller.

Med denne præcision, hvirvler og detaljer om kystlinjen, der kan påvirke havcirkulationen, begynder at dukke op. Modeloutput kombineret med de historiske observationer viser, at når kuldioxidniveauerne stiger, Golfstrømsvand erstatter Labrador Havvand i de dybere dele af St. Lawrence-bugten.

Vandet, der føres af Labrador-strømmen, er blevet forvirret af storme i Labradorhavet, og så luft absorberet ved overfladen blandes langt under overfladen. Golfstrømmen, imidlertid, er mere lagdelt i stabile vandrette lag; det øverste lag indeholder ilt fra luften ovenover, men lavere lags ilt er blevet forbrugt af livet i havet. Hvad mere er, den varmere Golfstrøm er lige så tæt på en større dybde, så dybere, flere iltfattige lag fra Golfstrømmen følger den samme tæthedsvej taget af iltrigt nær overfladevand fra Labradorstrømmen.

"Vi relaterer en ændring i ilt på kysten til en ændring i store strømme i det åbne hav, " sagde Claret.

I modellen, skiftet i den storstilede havcirkulation, der forårsager opvarmning og deoxygenering i Saint Lawrence-bugten, svarer også til et fald i Atlantic Meridional Overturning Circulation, et havcirkulationsmønster, der er kendt for at have stor indflydelse på klimaet på den nordlige halvkugle.

"At være i stand til potentielt at forbinde kystændringerne med Atlantic Meridional væltende strøm er ret spændende, " tilføjede Claret.

Analyse viser, at halvdelen af ​​faldet i ilt, der observeres dybt i St. Lawrence-floden, kun skyldes det varmere vand, som ikke kan holde så meget ilt. Den anden halvdel skyldes sandsynligvis andre faktorer, såsom biologisk aktivitet i de to strømme og inde i kanalen. Hvad der så sker er uvist, sagde Claret. Iltniveauerne i St. Lawrence vil afhænge af meget større spørgsmål, hun sagde, som hvor meget kuldioxid mennesker vil udsende til atmosfæren i de kommende årtier, og hvordan storstilede havstrømme vil reagere.