Havene spiller en vigtig rolle i reguleringen af vores klima og dets forandring ved at absorbere varme og kulstof.
Konsekvenserne af deres resultater, offentliggjort i dag i Nature, er betydelige, fordi det regionale havniveau, der påvirker kystpopulationer rundt om i verden, afhænger af havopvarmningsmønstre. I denne undersøgelse viser de, hvordan disse mønstre sandsynligvis vil ændre sig.
Resultaterne antyder udbredt havopvarmning og havniveaustigning sammenlignet med tidligere, herunder øget opvarmning nær de østlige kanter af havbassiner, der fører til mere havvandsstigning langs de vestlige kyster af kontinenter i Nordatlanten og Stillehavet.
Medforfatter, Laure Zanna, gæsteprofessor i klimafysik ved Oxford University og professor i Center of Atmosphere Ocean Science ved NYU Courant, sagde: 'I fremtiden vil præget af stigende atmosfæriske temperaturer på havets opvarmning sandsynligvis dominerer ændringer i havcirkulationen. I første omgang tror vi måske, at efterhånden som klimaet opvarmes mere, vil ændringer i havstrømmene og deres indvirkning på havets opvarmningsmønstre blive større. Vi viser dog, at dette ikke er tilfældet i flere områder af havet.'
En ny metode, udviklet af forskere ved Oxford University, bruger klimamodeller til at antyde, at havets opvarmningsmønstre i stigende grad vil blive påvirket af simpel optagelse af atmosfærisk opvarmning - hvilket gør dem nemmere at forudsige. Dette er i modsætning til nu og fortiden, hvor cirkulationsændringer var nøglefaktorer i udformningen af havets opvarmningsmønstre.
Ændringer i havets opvarmning på grund af den simple optagelse af atmosfærisk opvarmning er nemmere at modellere, og så håber forskerne, at hvor tidligere modeller har kæmpet, kan de blive mere nøjagtige til fremtidige fremskrivninger.
Hovedforfatter, Dr. Ben Bronselaer, der begyndte at udføre denne forskning, mens han var ph.d.-studerende ved Oxford University, sagde: 'Jeg tror, det er en opmuntrende mulighed, at klimamodeller, som kæmper for at simulere tidligere havopvarmning, kan være bedre til at forudsige fremtidige opvarmningsmønstre. Bedre forudsigelse af opvarmningsmønstre indebærer bedre forudsigelse af regional havniveaustigning, hvilket vil bidrage til at afbøde klimapåvirkninger såsom oversvømmelser på individuelle samfund. Selvfølgelig er vi nødt til at forstå forudsigelser af havcirkulation bedre for at fastholde dette resultat.
'Under vores forskning fandt vi et overraskende forhold mellem havvarme og kulstoflagring, som ser ud til at være unik. Selvom der er en sammenhæng mellem disse to mængder, som endnu ikke er fuldt ud forstået, mener vi, at vi har gjort betydelige fremskridt hen imod at afdække den.'
Naturstudiet viser, at den globale havvarme og kulstofoptagelse går hånd i hånd, og optagelseshastighederne er fastsat af den nuværende tilstand af havet. Dette forhold er kernen i den metode, der er udviklet i denne undersøgelse. Efterhånden som mennesker ændrer havets tilstand ved at tilføje mere varme og kulstof, vil havets evne til at optage både varme og kulstof blive ændret. En mulig implikation kunne være, at jo senere emissioner reduceres, jo langsommere vil reduktionerne i atmosfærisk overfladetemperatur sandsynligvis være på grund af koblingen mellem varme og kulstofoptagelse i havet.
Disse resultater fremhæver en dyb og grundlæggende sammenhæng mellem havets og kulstofoptagelsen, hvilket har konsekvenser for atmosfærisk varme og kulstof. Mens havets kulstof og varme er separate systemer, viser denne undersøgelse, at de er dybt forbundne via havets kapacitet til at absorbere disse mængder. Disse resultater hjælper med at forklare, hvorfor atmosfærisk opvarmning lineært afhænger af kumulative kulstofemissioner.
Prof Laure Zanna sagde: 'Vi oplever, at havets kapacitet til at absorbere varme og kulstof er koblet og begrænset af havtilstanden. Dette indebærer, at den nuværende havstat vil regulere overfladeopvarmningen, uanset om CO2-emissionerne fortsætter med at stige eller falde.
'Hasterne for havopvarmning gennem de sidste 60 år er blevet væsentligt ændret af ændringer i havcirkulationen, især i Nordatlanten og dele af Stillehavet, hvor vi kan identificere afkøling over nogle årtier. Men i fremtiden ser ændringer i havstrømme ud til at spille en mindre rolle for mønstre for havopvarmning, og havene vil transportere den overskydende menneskeskabte varme i havet på en ret passiv måde i disse regioner.'.
Modelleringen i denne undersøgelse var baseret på et sæt kreative simuleringer udført af kolleger ved The Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) og andet offentliggjort arbejde. Ved hjælp af disse simuleringer var forskerne i stand til at opstille hypoteser om, hvordan mønstrene for varme og kulstof hænger sammen, og hvordan de adskiller sig.
Med udgangspunkt i denne forskning vil forskerne nu forsøge at forstå, hvordan lagring af varme og kulstof i havet vil påvirke faldet i atmosfærisk temperatur og CO2-niveauer, hvis kulstofemissionerne begynder at falde.
De vil også bruge komponenten af havopvarmningen, der er drevet af cirkulationsændringer, til bedre at forstå havcirkulationsændringer, som er svære at måle direkte, og deres indvirkning på det regionale havniveau i troperne.
