Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

שינויים מהירים במסלול זרם המפרץ כקדימון לקריסת ה‑Atlantic Meridional Overturning Circulation

· חזרה לאינדקס

מדוע תזוזת זרם ימי חשובה לחיי היומיום

זרם המפרץ הוא זרם ימי עוצמתי שעוזר לשמור על מזג־אוויר מתון באירופה, מעצב סופות לאורך חוף מזרח ארצות־הברית ומשפיע על גובה פני הים ודיג בשני צדדי האוקיינוס האטלנטי. מחקר זה בוחן שאלה מעוררת דאגה: האם שינויים פתאומיים במסלול זרם המפרץ עלולים להיות סימן מוקדם שמערכת סירקולציה ימיות רחבה יותר, Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), עומדת לקרוס עקב שינויי אקלים שנגרמים בידי האדם?

Figure 1
Figure 1.

חגורת מסוע ענקית מתחת לגלים

AMOC מתוארת לעתים כ"חגורת מסוע" ענקית באוקיינוס האטלנטי. מים חמים ומלוחים זורמים צפונה קרוב לפני השטח, משחררים חום לאטמוספרה, מתקררים וטובעים באזור הצפון־תת־קוטבי של האוקיינוס האטלנטי, וחוזרים דרומה בעומק. זרם המפרץ הוא הזרוע המהירה והשטחית של המערכת לאורך חוף מזרח ארה"ב לפני שהוא פונה אל הים הפתוח. מכיוון ש‑AMOC נחשבת ל"אלמנט תהפוכתי" אקלימי שיכול להיחלש באופן פתאומי, מדענים מחפשים סימנים מעשיים שיכולים להתריע על התקרבות אירוע כזה. זרם המפרץ, שניתן לנטר אותו מלוויין ומספינות, הוא מועמד טבעי לכך.

אוקיינוס וירטואלי למבחן

כדי לבחון קשר זה השתמשו המחברים במודל אוקיינוס ברזולוציה גבוהה מאוד שיכול ללכוד באופן ריאליסטי זרמים צרים וסחרוריות. בסימולציה זו הוסיפו לאט מים מתוקים לאזור הצפון־אטלנטי לאורך מספר מאות שנים. ההמתקת המים עושה את פני השטח פחות צפופים, מפריעה בסופו של דבר לענף הטובע של ה‑AMOC, וזה קורס ממצבו הנוכחי לחזקתו הרבה יותר חלשה. מאחר שהאטמוספירה במודל נשמרת במחזור עונתי חוזר, כל השינויים הגדולים בזרם המפרץ נובעים משינויים בסירקולציה הימית עצמה ולא משתנות ברוח או בדפוסי מזג־האוויר.

קפיצה פתאומית במסלול זרם המפרץ

ככל שה‑AMOC בסימולציה נחלש, זרם המפרץ סמוך לקייפ היטראס בערך ב־71.5° מזרחי מתחיל לנוע לאט צפונה כמעט ארבע מאות שנים. ואז, בתוך שנתיים של המודל בלבד, מסלולו קופץ ביותר מ־200 קילומטרים צפונה — שינוי גדול בהרבה מתנודתיותו הרגילה משנה לשנה. זרמים עמוקים שמקיפים בדרך כלל את מדרון היבשת, הידועים יחד כזרם הגבול המערבי העמוק, נחלשים באופן דרמטי לפני הקפיצה הזו. בלי הזרימה העמוקה הזו שמתקשרת לקרקעית הים, האיזון העדין של הכוחות שמייצב את מיקום זרם המפרץ משתנה, מה שמאפשר לזרם להתנתק ולהזיז צפונה. המהלך הפתאומי הזה קורה בערך 25 שנים לפני שקיעת ה‑AMOC במלואה בסימולציה, ומשמש כאות אזהרה מוקדם וברור בעולמם של המודלים.

Figure 2
Figure 2.

מים מחממים וזרימת החזרה העמוקה שנחלשת

המודל מראה ששינויים בסירקולציה משנים גם את טמפרטורת הים. כאשר זרם המפרץ זז צפונה, אזורים שמצפון למיקומו הישן חווים התחממות מהירה בקרקעית ובמספר המאות המטרים העליונים — בכמה מעלות צלזיוס בתוך כמה שנים בלבד. מזרחה לאורך מדרון היבשת, ההתחממות מונעת פחות מהזזת זרם המפרץ ויותר מסגירתו של זרם לברדור הקרה והתגברות סחרוריות אנרגטיות שמערבבות חום כלפי החוף. יחד, דפוסים אלה יוצרים "טביעת אצבע" מובחנת של AMOC נחלשת: רצועת חום לאורך מדרון היבשת של צפון אמריקה ושינויים בדרך שבה זרם המפרץ מתפתל.

רמזים מהעולם האמיתי מלוויינים ומדידות ים

כדי לבדוק האם משהו דומה כבר מתרחש, הפנו המחברים מבט אל אלטימטריית לוויין, שמודדת גובה פני הים וניתנת לשימוש במעקב אחר מסלול זרם המפרץ, ולפרופילים ארוכי־טווח של טמפרטורה בשכבות העליונות של האוקיינוס. מאז תחילת שנות ה־90 מראים הלוויינים כי בסמוך לקייפ היטראס זרם המפרץ נודד צפונה בקצב של כ־0.16 דרגות קו רוחב לעשור, מגמה שהיא מובהקת סטטיסטית. נתוני טמפרטורה תת־משטחיים מעמיקים מאז אמצע שנות ה־60 חושפים גם הם הזזה צפונית של הגבול התרמי של זרם המפרץ. במקביל, מחקרים עצמאיים מצביעים על כך שה‑AMOC עצמה נחלשה בכ־15% מזה אמצע המאה ה־20. דפוס התנועה הנצפה של זרם המפרץ — דחף צפוני מעלה הזרם, ושינויים מורכבים יותר מטה הזרם — מתאים באופן כללי למה שהמודל ברזולוציה גבוהה מייצר כאשר ה‑AMOC בדרך לקריסה.

מה משמעות הדבר לעתיד האקלימי שלנו

בעבור הקהל הכללי, המסר המרכזי הוא שדרך זרם המפרץ היא יותר מסתם סקרנות במפת מזג־האוויר. במחקר זה קפיצה פתאומית צפונה של זרם המפרץ במודל אוקיינוס מציאותי מופיעה באופן אמין כמה עשורים לפני קריסת ה‑AMOC. תצפיות כבר מראות כי זרם המפרץ מתקרב צפונה סמוך לקייפ היטראס וזרימות החזרה העמוקות נחלשות, תואמות להיחלשות איטית של ה‑AMOC. אמנם לאוקיינוס האמיתי יש גורמים רבים מעבר לאלה שבמודל, אך תוצאות אלה מצביעות על כך שמעקב צמוד אחר מיקומו של זרם המפרץ — ועד כמה מהר הוא משתנה — יכול לספק לחברה אזהרה מוקדמת חשובה אם חגורת המסוע הגדולה של האוקיינוס האטלנטי מתקרבת לנקודת תהפוכת מסוכנת.

ציטוט: van Westen, R.M., Dijkstra, H.A. Abrupt Gulf Stream path changes are a precursor to a collapse of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Commun Earth Environ 7, 197 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03309-1

מילות מפתח: זרם המפרץ, סירקולציה אטלנטית, נקודת תהפוכת של AMOC, זרמי ים, שינויי אקלים