Біля мису Дарнлі в Східній Антарктиді розгортається малопомітний, але надзвичайно важливий для всієї планети процес. Саме тут узимку формується антарктична донна вода — одна з ключових складових глобальної океанічної циркуляції. Нове дослідження австралійських учених показало: порушення цього крихкого механізму може суттєво змінити роботу Світового океану.
Вода, яка рухає океани
Антарктична донна вода виникає тоді, коли поверхнева морська вода стає надзвичайно солоною і важкою. Це відбувається взимку, коли інтенсивно формується морський лід: лід «видавлює» сіль у навколишню воду, роблячи її щільнішою. Така вода опускається на дно й запускає повільну, але потужну циркуляцію, що з’єднує поверхню океану з його глибинами.
За оцінками вчених, ця холодна й насичена киснем вода становить до 40% усього об’єму океанічних вод і відіграє ключову роль у збереженні тепла та вуглецю в глибоких шарах.
Чому саме мис Дарнлі
Мис Дарнлі — одне з небагатьох місць, де донна вода утворюється особливо активно. Він розташований приблизно за 3 тисячі кілометрів від Австралії, і спостереження тут здебільшого ведуться дистанційно — за допомогою супутників, автоматичних приладів і комп’ютерного моделювання.
Дослідники з Університету Квінсленда під керівництвом доктора Девіда Гвізера зосередилися на взаємодії двох протилежних процесів. З одного боку — прісна вода від танення льодовика Аморі, з іншого — утворення льоду в полиньї Маккензі, ділянці відкритої води серед зимового льоду.
Стійкі прибережні вітри тут постійно відганяють лід, дозволяючи воді знову і знову замерзати. Саме це замерзання концентрує сіль і «компенсує» прісну воду від льодовика.
Крихка рівновага під загрозою
Комп’ютерні симуляції показали, що якщо цей баланс порушиться, наслідки можуть бути серйозними. Повне припинення утворення льоду в полиньї Маккензі призводить до зниження експорту донної води з району мису Дарнлі на 36%. Навіть подвоєння танення під льодовиком Аморі скорочує цей процес приблизно на 7%.
Прісна вода робить океан менш щільним і посилює шаруватість, через що солона холодна вода гірше опускається на дно. Зміни в силі вітрів або тривалості льодового сезону можуть або затримати початок цього процесу взимку, або завершити його раніше навесні.
Чому це важливо для всього світу
Останні спостереження вже фіксують тривожну тенденцію: антарктична донна вода стає менш солоною і її обсяг скорочується. Оскільки глибинні води оновлюються дуже повільно, навіть невеликі зміни біля берегів Антарктиди можуть впливати на океан десятиліттями.
Слабше утворення донної води означає менше збереження тепла і вуглецю на глибині. У результаті більше енергії залишається ближче до поверхні, що може впливати на клімат, рівень моря та навіть опади в різних регіонах планети.
Що далі
Автори дослідження наголошують: для точніших прогнозів потрібні кращі дані про вітри, морський лід і танення льодовиків. У майбутньому вчені планують поєднати нові польові вимірювання з моделями, щоб краще зрозуміти, як змінюється «стартова точка» формування донної води.
Мис Дарнлі залишається своєрідними терезами, де з одного боку — прісна вода від танення льоду, а з іншого — солоність, яку приносить зимове замерзання. Потепління клімату може схилити ці терези, і саме тому спостереження за цим регіоном стає дедалі важливішим.
Дослідження опубліковане в журналі Geophysical Research Letters.