Конец морского льда близок: океан Антарктиды таинственным образом становится более соленым

Наблюдения показывают, что этот лед так и не вернулся, что стало крупнейшим глобальным изменением окружающей среды за последнее десятилетие. Еще более удивительным оказалось то, что океан вокруг Антарктиды стал более соленым. Как правило, таяние льда делает океан более пресным, но новые спутниковые данные указывают на обратное, и это большая проблема, пишет Science Alert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Удивительное открытие

Мониторинг Южного океана — непростая добыча, так как он является одним из самых отдаленных и штормовых мест на планете. Несколько месяцев в году оно также покрыто темнотой. Благодаря новым спутникам Европейского космического агентства и подводным роботам, которые остаются под поверхностью океана, измеряя температуру и соленость ученые теперь могут наблюдать за происходящим в режиме реального времени.

По словам независимого ученого в области океанографии Университета Саутгемптона Алессандро Сивано, в новом исследовании они с коллегами из Барселонского экспертного центра и Европейского космического агентства работали над разработкой новых алгоритмов для отслеживания поверхности океана в полярных регионах. Команда объединила спутниковые наблюдения с данными подводных роботов и смогла построить 15-летнюю карту изменений солености океана, температуры и морского льда.

Результаты поразили ученых: примерно в 2015 году соленость поверхности в Южном океане начала резко расти — это произошло как раз в тот же период, когда площадь морского льда начала сокращаться. Это казалось странным, так как в течение десятилетий поверхность океана становилась все более пресной и холодной, что способствовало расширению морского льда.

Слои Южного океана

Чтобы понять, почему это важно, полезно представить Южный океан как ряд слоев.

Обычно холодная, пресная поверхностная вода находится поверх более теплой, соленой воды глубоко под ней. Это наслоение позволяет удерживать тепло в глубинах океана, сохраняя поверхностные воды прохладными и помогая формироваться новому морскому льду.

Более соленая вода плотнее, а потому тяжелее. В результате, когда поверхностные воды становятся более солеными, они легче опускаются вниз, перемешивая слои океана и позволяя теплу из глубин подниматься. Этот восходящий поток тепла может растопить морской лед снизу, даже зимой, что затрудняет его повторное образование. Более того, эта вертикальная циркуляция также вытягивает больше соли из более глубоких слоев, лишь усиливая цикл.

В результате возникает обратный цикл: большая соленость приносит больше тепла на поверхность, что приводит к утрате большего количества льда, что позволяет большему количеству тепла поглощаться от Солнца.

Авторы исследования отмечают, что эти процессы ранее уже наблюдались в 2016-2017 годах с возвращением гигантской зияющей дыры в морском льду, которая в последний раз появлялась в 1970-х годах.

Чем это грозит планете?

Исчезновение морского льда Антарктиды вовсе не является локальной проблемой — это проблема планетарного масштаба. По сути, морской лед действует как гигантское зеркало, отражающее солнечный свет обратно в космос. Без него больше энергии остается на планете, а это в свою очередь лишь ускоряет потепление Земли, усиливает штормы и вызывает повышение уровня моря.

Дикая природа также пострадает. Например, императорские пингвины полагаются на морской лед для размножения и выращивания потомства. В то же время крошечный криль, составляющий основу пищевой цепи морских птиц, питается водорослями, растущими подо льдом. Без морского льда вся эта пищевая цепь по сути рухнет.

В результате ученые пришли к выводу, что Антарктида больше не является стабильным, замерзшим континентом, как было ранее. Континент быстро меняется, причем таким образом, который не предполагали климатические модели. До недавнего времени эти модели предполагали, что потепление мира увеличит количество осадков и таяние льда, опреснение поверхностных вод и поможет сохранить относительно стабильный морской лед Антарктиды. Это предположение больше не верно.

Результаты новой работы ученых показывают, что соленость поверхностных вод Южного океана лишь растет, слоистая структура океана разрушается, а морской лед тает быстрее, чем ожидалось.