Антарктический лёд является движущей силой важных глубоководных течений, которые помогают регулировать климат Земли. Но система тормозит.
Согласно новому исследованию, часть глубоководной конвейерной ленты Земли замедляется, и в этом виновато таяние льда.
Когда зимой море вокруг окраин Антарктиды замерзает, лёд выбрасывает соль в нижележащую воду. Триллионы метрических тонн этой солёной, переохлаждённой, тяжёлой воды каскадом стекают вниз по континентальному склону Антарктиды подводными водопадами в глубины океана.
По мере того, как эти воды опускаются с антарктического шельфа, они распространяются на север через Южный океан, вызывая абиссальную циркуляцию — нижнюю часть глобального океана, «опрокидывающую» циркуляцию. Это самые плотные водные массы в Мировом океане и «машинное отделение» существующей системы, переносящей тепло, растворённые газы и питательные вещества по всему миру.

Но таяние ледников в Западной Антарктиде, в первую очередь в море Амундсена, опресняет шельфовые воды в море Росса и замедляет образование придонной воды, согласно исследованию, проведённому Кэти Ганн (Kathy Gunn), физиком-океанографом из Организации научных и промышленных исследований Содружества в Хобарте, Тасмания. Ганн и её коллеги исследовали воды в Австралийском антарктическом бассейне — части Тихого океана между Восточной Антарктидой и южной Австралией.
Они использовали десятилетние наблюдения с исследовательских судов и непрерывные измерения с причалов, чтобы отслеживать изменения температуры, солёности, кислорода и потока в трёх источниках донной воды, которые получает этот бассейн: море Уэдделла, побережье Земли Адели и море Росса. Они обнаружили, что с 1990-х годов потоки стали преснее, легче и меньше по объёму, а глубинная циркуляция замедлилась почти на треть. Наибольшие изменения произошли в потоках из моря Росса.
«Мы находимся ниже по течению от большого количества талой воды», — сказала Ганн. Эта талая вода с ледников делает поверхность океана менее солёной, а когда она замерзает, воды внизу становятся менее плотными, чем обычно, и медленнее падают в глубину.
По словам Ганн: «Учитывая наши ожидания, что лёд продолжит таять, наиболее вероятным результатом будет продолжение замедления».
Между тем, недавнее исследование, проведённое океанографом Шэньцзе Чжоу (Shenjie Zhou), постдоком Британской антарктической службы, показало 20-процентное замедление в атлантическом секторе у антарктического моря Уэдделла. Чжоу и его коллеги предположили, что ослабление прибрежных ветров как часть естественного цикла приводит к сокращению площадей, образующих лёд.

 

По словам Чжоу, наблюдения как в море Уэдделла, так и в Австралийском антарктическом бассейне являются ранними признаками замедления «опрокидывающей» циркуляции. Основной драйвер может различаться между двумя областями, но «общая картина будет определяться самыми слабыми местами системы».

Прогнозы меняющихся вод

Наблюдения согласуются с прогнозами моделей «океан-атмосфера-морской лёд», опубликованными ранее в этом году, которые показывают, что «опрокидывающая» циркуляция Антарктики может замедлиться на 40% к 2050 году, если выбросы парниковых газов не уменьшатся.
Прогнозируемые изменения уже идут полным ходом, сказал океанограф и специалист по моделированию из Университета Нового Южного Уэльса Мэтью Ингланд (Matthew England), соавтор работы по моделированию и нового исследования австралийского антарктического бассейна. По его словам, последствия продолжающегося замедления или коллапса будут глубокими и, вероятно, необратимыми.
Любые признаки замедления абиссальной циркуляции могут сигнализировать о фундаментальном сдвиге в равновесии океана и его роли в качестве регулятора климата, считает физик-океанограф Натали Робинсон (Natalie Robinson) из Национального института водных и атмосферных исследований Новой Зеландии, не участвовавшая в новых исследованиях. Более медленная циркуляция может означать, что океаны поглощают меньше углекислого газа и тепла.
Ганн сказала, что её беспокоит влияние замедления циркуляции на морские экосистемы. Глубинная циркуляция вентилирует глубокие бассейны кислородом, а ослабление уже уменьшило приток кислорода и истончило хорошо вентилируемые глубинные слои. Это изменение может повлиять на морскую жизнь на глубине, а также на способность верхней части «опрокидывающей» циркуляции возвращать питательные вещества на поверхность. «Поскольку «опрокидывание» замедлится, океан начнёт немного застаиваться», — объяснила Ганн.
«Возможно, ещё слишком рано говорить с уверенностью о том, выходят ли недавние изменения в регионе моря Росса за диапазон естественной изменчивости, но за этим районом нужно внимательно следить, потому что «шельфовый ледник уязвим для изменений циркуляции, которые могут быстро привести к гораздо более тёплым водным массам», входящим в его полость», — сказала Робинсон.

 

Ссылка: https://eos.org/articles/meltwater-from-antarctic-glaciers-is-slowing-deep-ocean-currents