Открытая волна теплой океанской воды приближается к Антарктиде, дестабилизируя ее лед и меняя будущее планеты. Кредит: Шаттерсток
Новое серьезное исследование, базирующееся на океанографических данных, выявило неопровержимые свидетельства того, что тепловая глубина океана смещается в сторону Антарктиды. Эта трансформация представляет собой нарастающую угрозу для хрупких шельфовых ледников континента, которые окаймляют его побережье и играют ключевую роль в стабилизации ледникового щита. Ученые под руководством Кембриджского университета в Великобритании, совместно с коллегами из Калифорнийского университета, проанализировали долгосрочные измерения, собранные как исследовательскими судами, так и роботизированными океанскими приборами. Полученные результаты демонстрируют, что за последние два десятилетия объем относительно теплой воды, известной как «циркумполярная глубинная вода», неуклонно расширялся и постепенно приближался к континентальному шельфу Антарктики.
Первое обнаруженное свидетельство давно предсказанного сдвига
До настоящего момента ученым не хватало непрерывных данных, чтобы компенсировать это влияние на потепление. «Это причиняет вред, потому что эта теплая вода может течь под шельфовыми ледниками Антарктики, плавя их медленно и дестабилизируя», — пояснил Джошуа Лэнхэм, ведущий автор исследований из Кембриджского университета в области наук о Земле. Шельфовые ледники функционируют как барьеры, оберегающие внутренние ледники и ледяные щиты Антарктиды; в сохранении этих замороженных запасов содержится достаточно воды, чтобы поднять уровень океана примерно на 58 метров. По словам Лэнхема, исследователи впервые непосредственно наблюдали глубоководное изменение температуры в Южном океане. «Это то, что было предсказано климатическими моделями из-за глобального потепления, но мы не являемся источником этого в данных», — подчеркнул он.
Объединение судовых записей и плавающих датчиков
Исторически ученые уделяли внимание исследованию Южного океана, окружающего Антарктиду, с помощью кораблей. Эти экспедиции обычно проводятся примерно раз в десять лет и предоставляют подробные показания температуры, солености и уровня питательных веществ. Однако разрывы между измерениями затрудняют отслеживание долгосрочных изменений в том виде, в котором тепло передается через океан. Чтобы улучшить картину, исследовательская группа объединила эти судовые записи с данными из глобальной сети автономных плавучих средств. Эти дрейфующие приборы, такие как поплавки «Арго», непрерывно измеряют условия в верхних слоях океана и позволяют проводить более частные наблюдения, хотя они находятся в эксплуатации в течение более короткого периода времени. Используя методы статистического анализа, команда смогла интегрировать оба набора данных, выявив четкую тенденцию: граница между холодными поверхностными водами и более теплыми глубинными массами смещается все ближе к антарктическому побережью, что ставит под угрозу целостность ледяного щита.
машинного обучения, команду предоставления данных по плавкам с общепринятыми стандартами, установленными в международных судах. Этот подход позволяет им продолжать поддерживать ежемесячные записи состояния океана за последние 40 лет, переходя к устойчивому наступлению более теплых вод.
Холодный буфер Антарктиды ослабевает
"В прошлом ледяные щиты защищались ваннами с холодной водой, предотвращая их таяние. Теперь выяснилось, что циркуляция океана изменилась, как будто кто-то открыл горячий кран, и теперь ванна становится теплее!» сказала профессор Сара Пурки, один из старших авторов исследования Океанографического института Скриппса.
Пурки отметил, что такое расширение теплой воды соответствует ожиданиям ученых в условиях глобального потепления. Более 90 процентов избыточного тепла от глобального потепления наблюдается с океанами, а Южный океан наблюдает большую часть этого тепла.
Глобальные климатические последствия для свойств Антарктиды
Последствия прошли далеко за рамками льда. «Южный океан играет ключевую роль в регулировании глобального тепла и накоплении тепла, поэтому изменения в распределении тепла здесь имеют более серьезные последствия для глобальной климатической системы», — сказал он. Сказал профессор Али Машаек, еще один старший автор Кембриджского университета наук о Земле.
Около полюсов наблюдается чрезвычайно холодная и плотная вода, которая возникает в глубоком океане. Когда он тонет, он вытягивает вниз тепло, углерод и питательные вещества, помогая управлять глобальной системой технологий, которую иногда называют конвейерной лентой. В эту систему входит Атлантическая меридиональная прокидывающая циркуляция (AMOC), которая перемещает воду по всей Атлантике.
Климатические модели, в том числе с использованием МГЭИК, предполагают, что повышение температуры воздуха и увеличение количества пресной воды в результате таяния льда в Атлантике уже приводят к образованию этой плотной воды в Северной Америке. Этот процесс может ослабить AMOC.
Изменение уже происходит
будет происходить в настоящее время и в Южном океане. Модели показывают, что вокруг Антарктиды будет образовываться менее холодная и плотная вода, что позволит более теплому циркуму полярным глубинным водам располагаться ближе к континенту и заполнять пробелы.
«Теперь мы видим, что этот сценарий уже обнаружен в наблюдениях», — сказал он. — сказал Лэнхем. «Это не просто возможный сценарий будущего, предложенные модели; это то, что происходит сейчас, что приводит к более тяжелым последствиям для того, как углерод, питательные вещества и тепло циркулируют в мировом океане».