Международное исследование показало, что самый глубокий слой Южного океана, известный как антарктическая глубинная вода (AABW), уменьшается в объеме с 2002 года, причем заметное ускорение потери наблюдается с 2015 года. Это явление было зафиксировано во всей области вокруг Антарктиды.
Причины сокращения резервуара
Исследование, опубликованное Австралийской антарктической программой, указывает, что уменьшение этого резервуара холодной и плотной воды связано с меньшим образованием морского льда и увеличением пресной воды, поступающей в океан из-за потепления континента.
Анализ был проведен учеными из Партнерства австралийской антарктической программы в сотрудничестве с Университетом Тасмании. Они интегрировали спутниковые данные, измерения, сделанные судами, и информацию, собранную океаническими буями, чтобы картировать изменения, произошедшие в период с 2002 по 2023 год.
Влияние на глобальную океаническую циркуляцию
Антарктическая глубинная вода играет решающую роль в функционировании океанов, поскольку при формировании она опускается на самые большие глубины и рассеивается в Атлантическом, Индийском и Тихом океанах. Это движение стимулирует часть мировой циркуляции, называемой океаническим «конвейером».
Эта водная масса образуется в основном зимой, когда морское замерзание вблизи Антарктиды концентрирует соль в оставшейся воде. Это увеличение солености делает жидкость более тяжелой, способствуя ее опусканию на дно океана.
Ослабление механизма плотности
Исследование показывает, что этот механизм ослабевает. Приток пресной воды, вызванный таянием ледяных шельфов, снижает концентрацию соли на поверхности океана, что делает воду менее плотной и затрудняет ее погружение на глубину.
Исследование пришло к выводу, что AABW потеряла около 3% своего суммарного циркумполярного объема к 2023 году по сравнению с объемом, зарегистрированным в 2002 году. Кроме того, темпы сокращения после 2015 года были в четыре раза выше, чем тенденция, наблюдаемая в предыдущий период.
Связь с морским льдом
Исследователи связали это ускоренное сокращение с ускоренным сокращением антарктического морского льда, зафиксированным с 2016 года. Согласно исследованию, существует сильная корреляция между изменениями в площади льда и колебаниями объема антарктической глубинной воды.
В исследовании использовался SatGEM-2, модель, которая объединяет данные о высоте уровня моря, полученные со спутников, с информацией о температуре и солености, собранной на различных глубинах. Этот инструмент позволил оценить изменения в районах с ограниченным прямым наблюдением.
Вклад экспертов
Джеймс Уайатт, главный автор исследования и научный сотрудник Партнерства австралийской антарктической программы в Университете Тасмании, заявил, что реконструкция эволюции AABW стала возможной благодаря сочетанию множества источников океанического мониторинга.
Уайатт заявил: «Наша база данных включает спутниковые наблюдения и непрерывный мониторинг внутренней части океана, проводимый кораблями и плавучими станциями на протяжении последнего столетия. Мы должны поддерживать эти наблюдения, чтобы продолжать калибровку и гарантировать надежность SatGEM-2».
Исследователь также пояснил, что разработанный метод позволяет отслеживать изменения почти в режиме реального времени во всем водном столбе Южного океана, даже в местах с небольшим количеством измерений.
Последствия для океанической циркуляции
Нейтан Биндфофф, соавтор и профессор Института морских и антарктических исследований и стипендиат Австралийского исследовательского совета, прокомментировал, что совокупность наблюдаемых изменений сигнализирует о замедлении глубокой циркуляции океана.
Биндфофф заявил: «Одновременное потепление, потеря солености, снижение содержания кислорода и уменьшение объема указывают на ослабление глубокой океанической циркуляции».
Будущие научные проблемы
Сокращение антарктической глубинной воды вызывает беспокойство у ученых, поскольку эта система отвечает за транспортировку кислорода на большие глубины, долгосрочное хранение углерода и помощь в регулировании распределения тепла на планете. Изменения в этом процессе могут повлиять на климат и уровень моря на протяжении веков.
Авторы подчеркивают, что мониторинг должен продолжаться в районах, покрытых морским льдом, где спутники не могут напрямую измерить высоту поверхности океана. Расширение этих наблюдений может углубить понимание эволюции климатической системы.
