A influência do transporte integrado de água doce na estabilidade da célula de revolvimento meridional do atlântico

Abstract

A força da Célula de Revolvimento Meridional do Atlântico Norte (CRMA) e o fluxo líquido do transporte meridional de água doce integrado verticalmente (Fov) nas latitudes 34ºS, 10ºN e 60ºN, simulados por 4 modelos pertencentes à base de dados da quinta fase do Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados (CMIP5) para o cenário histórico (1850-2005) e cenários climáticos futuros são examinados. Embora a magnitude dos resultados varie consideravelmente entre os modelos, as simulações de cenários futuros indicam um decréscimo nos valores Fov, ou seja, um Fov mais negativo ao longo do tempo, seguido de enfraquecimento da CRMA até o final do século XXI, apontando a redução do transporte de água doce como sendo fator desestabilizante da Circulação Termohalina do Atlântico. Dentro do cenário RCP4.5 (analisado para dois modelos com duração até 2100 e dois com duração até 2300), o enfraquecimento até o ano de 2100 é de 24%-56% da média histórica individual de cada modelo, enquanto que dentro do cenário RCP8.5 o enfraquecimento no mesmo período é de 34%-70% da média histórica. Os mapas de função de corrente também revelaram o enraseamento da Água Profunda do Atlântico Norte (APAN) como resultado da redução da densidade Água Antártica de Fundo (AAF) no Atlântico, que soergue a APAN. As séries temporais com duração até 2300 para o cenário RCP4.5 exibem uma estabilização da CRMA após o final do século, além de redução na taxa de enfraquecimento, resultando em uma recuperação estável, porém sem chegar aos níveis de transporte apresentados nas médias históricas. A redução notória em Fov corrobora o uso da latitude de 34ºS como um bom índice de análise da variabilidade da CRMA, uma vez que esta tendência se confirma para as outras latitudes. Além disso, a série temporal da latitude de 60ºN constata a existência de uma anomalia positiva de água doce na região de formação da convecção profunda, principal razão pela qual a CRMA entra em modo instável. Possíveis forçantes que contribuem na redução do transporte de água doce do Atlântico, no enfraquecimento da CRMA, além de fatores que possam desencadear a recuperação da circulação são discutidos.

The strength of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) and the net vertically integrated meridional freshwater transport (Fov) at 34ºS, 10ºN and 60ºN, simulated by 4 models from the database of the phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) for historical (1850-2005) and future climate scenarios are examined. Although the magnitude of the results varies considerably among the models, the future climate scenarios indicate a decrease in Fov, in other words, a more negative Fov over time, followed by a weakening of the AMOC until the end of the twenty-first century, what indicates that a reduction in the net freshwater transport is a potential driver for the AMOC destabilisation. Under the RCP4.5 scenario (analysed using two models ending in 2100 and two ending in 2300), the weakening by 2100 is 24%-56% of the individual model’s historical mean, whereas under the RCP8.5 scenario over the same period, the weakening is 34%-70% of the historical mean. The streamfunction plots also revealed an interesting changing in the circulation, which is a shoaling of the North Atlantic Deep Water (NADW) as a result of the freshening of the Antarctic Bottom Water (AABW), which thus shoals the NADW. The timeseries ending in 2300 under RCP4.5 exhibits a stabilisation of the AMOC after the end of the 21st century and a decrease in the weakening rate, leading to a stable recovery, although it doesn’t reach the historical mean transport levels. The notorious reduction of Fov corroborates the use of the 34ºS latitude as an index for the study of AMOC’s variability, once this trend is also confirmed in the other latitudes. Furthermore, the timeseries for 60ºN also corroborates the positive anomaly in the net freshwater transport in the region where the deep convection occurs, which is pointed as the major forcing of AMOC instability. Possible causes for the reduction of the salinity transport, AMOC weakening, including potential drivers for its stabilisation are discussed.