מחזור תרמונין הוא זרם אוקיינוס החיוני לחיים על פני כדור הארץ
תמונה ערוכה ושינוי גודל של פרנטזו פלורין, זמינה ב- Unsplash
מחזור תרמואליני גלובלי (CTG), תרמוסלין או מחזור תרמוהלין, הוא מושג המתייחס לתנועה של מי האוקיאנוס בכל ההמיספרות, האחראי על חימום וקירור של אזורים מסוימים. המילה "טרמואלינה" באה מהמילה "טרמוהלינה", בה הקידומת "מונח" מתייחסת לטמפרטורה, והסיומת "הלינה" מתייחסת למלח.
המניע העיקרי לתופעה אוקיאנוגרפית זו הוא ההבדל בצפיפות בין זרמי הים - הנקבע על ידי כמות המלח וטמפרטורת המים. עם ההתחממות הגלובלית וההמסה של כיפות הקרח הקוטביות, ריכוז המלח פוחת, מה שעלול להפסיק את זרימת התרמולין.
- מה זה התחממות גלובלית?
כמה מדענים הזהירו כי תרחיש זה עלול להיות קטסטרופלי עבור האנושות על ידי הגדלת משמעותית את כמות מימן הגופרית (H2S) באוקיינוס ובאטמוספירה. גז זה, בעל פוטנציאל גבוה לפגוע בשכבת האוזון, היה אחראי להכחדות המוניות של העבר. מבין:
- מהי שכבת האוזון?
כיצד פועל זרימת תרמלין
באוקיאנוס בכללותו, מים מלוחים נמצאים על פני השטח - מכיוון שהם חמים יותר ממים עם פחות מלח. שני אזורים אלה אינם מתערבבים, למעט במקרים מיוחדים, כמו במחזור התרמוניאלי.
כדור הארץ, המאופיין בהבדלי רוחב, מקבל כמות גדולה יותר של אנרגיה סולארית בקו המשווה, שהוא האזור הקרוב ביותר לשמש. לפיכך, באזור זה כמות אידוי מי הים גדולה יותר, וכתוצאה מכך גורמת לריכוז גבוה יותר של מלח.
תופעה נוספת המגבירה את ריכוז המלח באוקיאנוס היא היווצרות קרח. לפיכך, הן באזורים עם האידוי הגדול ביותר של מי ים והן באזורים בהם יש היווצרות קרח, יש ריכוז גבוה יותר של מלח.
החלק המכיל את הריכוז הגבוה ביותר של מלח הוא צפוף יותר מהחלק המכיל הכי פחות מלח. לפיכך, כאשר חלק מהאוקיאנוס המכיל מליחות גבוהה יותר בא במגע עם חלק עם מליחות נמוכה יותר, נוצר זרם. האזור עם הצפיפות הגבוהה ביותר (עם ריכוז המלח הגבוה ביותר) נבלע ושקוע על ידי האזור עם הצפיפות הנמוכה ביותר (עם ריכוז המלח הנמוך ביותר). שקיעה זו יוצרת זרם גדול מאוד ואיטי, הנקרא מחזור תרמוניאלי.
בדוק כיצד מתרחשת תנועת זרימת התרמולין באנימציה שביצעה נאס"א בסרטון להלן:אנימציה זו מציגה את אחד האזורים העיקריים בהם נשאב זרם ימי באוקיאנוס האטלנטי הצפוני סביב גרינלנד, איסלנד והים הצפוני. זרם האוקיאנוס השטח מביא מים חדשים לאזור זה של דרום האוקיינוס האטלנטי דרך זרם המפרץ, והמים חוזרים לדרום האוקיינוס האטלנטי דרך זרם המים העמוקים של צפון אטלנטיקה. זרם מתמיד של מים חמים לאוקיאנוס האטלנטי הקוטבי שומר על אזורים סביב איסלנד ודרום גרינלנד כמעט ללא קרח ים לאורך כל השנה.
האנימציה מציגה גם תכונה נוספת של מחזור האוקיאנוס העולמי: הזרם הסיבולפולרי אנטארקטיקה האזור סביב קו הרוחב הדרומי 60 הוא החלק היחיד בכדור הארץ בו האוקיאנוס יכול לזרום ברחבי העולם ללא יבשה בדרך. כתוצאה מכך זורמים מים פנימיים ועמוקים ממערב למזרח סביב אנטארקטיקה. תנועה זו-ממדית מקשרת בין האוקיאנוסים של כוכב הלכת ומאפשרת את זרימתם של מים אטלנטיים עמוקים באוקיאנוס ההודי ופסיפי ואת זרימת פני השטח להיסגר עם הזרימה לצפון באוקיינוס האטלנטי.
צבע האוקיאנוס העולמי בתחילת האנימציה מייצג את צפיפות המים העיליים, כאשר האזורים הכהים צפופים יותר ואזורי האור פחות צפופים. באנימציה התנועה מואצת לשיפור הבנת התופעה. אך במציאות, תנועה זו איטית מאוד וקשה למדוד אותה או לדמותה.
תמונה מוגדלת של קתלין מילר
הפסקת זרימת התרמולין יכולה להיות הרת אסון
בשני העשורים האחרונים גובר הדאגה מצד הקהילה המדעית לגבי הפסקת מחזור התרמו-אלקליין. עם עליית הטמפרטורות העולמיות, כיפות הקרח של גרינלנד ואזורי הקוטב החלו להתמוסס בקצב מדאיג. הארקטי, המכיל כ -70% מכלל המים המתוקים על פני כדור הארץ, מדלל את ריכוז המלח באוקיאנוס.
הירידה בריכוז המלח קוטעת את זרימת הזרם שנוצר על ידי שיפוע הצפיפות. על פי מחקר שפרסם כתב העת Nature, הזרימה נטו של מחזור התרמולין פחתה ב -30% מאז שנות החמישים.
האטה זו של זרימת התרמולין עשויה להסביר את הירידה בטמפרטורות באזורים מסוימים. למרות שהטמפרטורות העולמיות הכלליות עולות, היעדר זרמים חמים באזורים המתרחשים באופן טבעי יביא לטמפרטורות נמוכות יותר.
אבל עדיין יש הרבה אי וודאות לגבי ההשפעות של זרמי קירור. אם הטמפרטורות יורדות מעט, הם פשוט יכולים לנטרל את השפעות ההתחממות הגלובלית באזורים כמו אירופה.
זה לא אומר ששאר העולם יהיה כל כך בר מזל. בתרחיש חשוך יותר, ירידה דרסטית במחזור התרמולינה עלולה לגרום לירידה ניכרת בטמפרטורות. אם ההאטה תימשך, אירופה ואזורים אחרים הנשענים על זרימת תרמו-מינרלים בכדי לשמור על האקלים חמים ומתון באופן סביר, יכולים לצפות לעידן קרח.
תוצאה מדאיגה יותר של הפסקת זרימת התרמואין היא הגורם הפוטנציאלי לאירוע אנוקסי - מים אנוקסיים הם אזורים של מי ים, מים מתוקים או מי תהום המתרוקנים מחמצן מומס ומהווים מצב חמור יותר של היפוקסיה.
אירועים אנוקיים נקשרו עם שיבוש זרמי הים ואירועי התחממות כדור הארץ בתקופה הפרהיסטורית של כדור הארץ. ככל שהאוקיאנוסים נעשים עומדים יותר, החיים הימיים הופכים פעילים יותר. לאורגניזמים אוקיאניים כמו פלנקטון, שאין להם מספיק תנועות כדי להתמודד עם הזרמים, יש אפשרות להתרבות בכמויות גדולות.
ככל שהביומסה של האוקיאנוס גדלה, כמות החמצן באוקיינוס מתחילה לרדת. החיים באוקיאנוסים זקוקים לחמצן כדי לשרוד, אך עם אורגניזמים רבים השגת חמצן קשה. אזורים דלי חמצן יכולים להפוך לאזורים מתים, אזורים בהם חלק גדול מהחיים הימיים לא יכול לשרוד.
במהלך אירועים אנוקסיים אלה בעבר כדור הארץ, שוחררו כמויות גדולות של מימן גופרתי מהאוקיאנוסים. גז מזיק זה קשור להכחדות המוניות, מכיוון שיונקים וצמחים אינם יכולים לשרוד עם נוכחותו באטמוספירה.
אותם חוקרים גם הוכיחו כי שחרורו של גז זה היה פוגע בשכבת האוזון. תיאוריה זו נתמכה על ידי רשומות מאובנים שהראו צלקות הקשורות לקרינה אולטרה סגולה (UV). כמויות אדירות של קרינת UV יקלו עוד יותר על הכחדתם של אורגניזמים יבשתיים. חיי אדם, כידוע, בתנאים סביבתיים אלה, יהיו בלתי אפשריים.
עובדה שמפחידה עוד יותר היא שבכל פעם שהכחדה המונית והפסקת התרמולין היו בכדור הארץ היו טמפרטורות גלובליות שיא ורמות גבוהות של פחמן באטמוספרה. במהלך ההכחדה הפרמית-טריאסית, רמות הפחמן האטמוספריות הגיעו ל -1000 עמודים לדקה. הריכוזים הנוכחיים הם 411.97 ppm (חלקים למיליון). כדור הארץ עדיין רחוק מלהגיע לרמות פחמן קטסטרופליות, אך זו לא סיבה לתת לחומר הזה ללכת.
צריכה להיות הבנה, ברגע שמחזור הדם התרמוני נעצר, אי אפשר להפעיל אותו מחדש בלי לעבור קצת פחות ממיליון שנים!
