В конце 2011 года Гольфстрим почему-то сместился на север

На встрече с рыбаками Новой Англии, состоявшейся в декабре прошлого года, физические океанографы Глен Гаваркевич и Эл Плюддеман из Океанографического института Вудс-Хоула (США) узнали о необычайно высокой температуре поверхностных вод и сильном течении на внешнем континентальном шельфе к югу от Новой Англии.

Учёные, пообещав разобраться, в итоге пришли к выводу, что начиная с конца октября 2011 года Гольфстрим сильно отклонился на север.

На диаграммах показан температурный максимум поверхностных вод (а) 12?21 октября и (b) 1?15 декабря 2011 года. Береговая линия и бровка шельфа отмечены тонким чёрным контуром. Пунктирной линией обозначено среднее положение северного края Гольфстрима в октябре и декабре. Синяя линия на диаграмме (а) указывает путь дрифтера, 12 октября 2011 года отправленного с мыса Кейп-Фир, попавшего в Гольфстрим и добравшегося до Джорджес-Банк восемь дней спустя. Изменение скорости (синий) и курса (красный) дрифтера в зависимости от широты показано на диаграмме (c). Синяя звезда на диаграммах (a) и (b) отмечает расположение инструментов, измерявших температуру и солёность воды по программе Ocean Observatories Initiative, а пурпурные квадраты — точки наблюдений по eMOLT. (Изображение Robert Todd, Woods Hole Oceanographic Institution.)

Чтобы распутать тайну, первым делом исследователи обратились к данным множества источников о Гольфстриме за осень 2011 года. Прежде всего это информация, собранная программой eMOLT — некоммерческой коллаборацией рыбной промышленности и академического мира. Рыбакам раздают соответствующее оборудование, а они измеряют температуру.

Руководитель программы Джеймс Мэннинг из Национального управления океанических и атмосферных исследований (США) и его коллеги провели анализ данных, полученных с точек OC01 и TA51, которые расположены близ внешнего континентального шельфа, и выявили два события, когда температура внезапно увеличивалась на 6,2 и 6,7 ?C, превышая порой 18 ?C у дна.

Это очень много для данной области и для конца осени. В декабре 2011-го в OC01 была зарегистрирована самая высокая придонная температура за шесть лет наблюдений.

Обычно тёплые воды Гольфстрима лишь косвенно влияют на морские течения и температуру воды близ континентального шельфа к югу от Новой Англии, когда от Гольфстрима отходят тёплые вихри (разновидность течений) и дрейфуют к внешнему континентальному шельфу. Они остаются там лишь несколько недель и успевают нагреть воду незначительно.

Г-н Гаваркевич и его коллеги собрали дополнительные данные по температуре воды и солёности с 4 декабря 2011 года по 4 января 2012-го с помощью инструментов, временно поставленных на якорь в 12 км к югу от бровки шельфа по программе Ocean Observatories Initiative. Исследователи сравнили полученную информацию с исторической и обнаружили, что высокий уровень солёности (соответствующий солёности вод, которые несёт Гольфстрим) совпадает с периодами потепления воды.

Степень и продолжительность двух эпизодов потепления 2011 года подсказали, что причиной нагревания стали не кольцевые течения, а сам Гольфстрим.

Случайно в это же время и в том же районе студенты Кейп-Фир-Комьюнити-Колледжа в Уилмингтоне (штата Северная Каролина) отправили в свободное плавание дрифтеры, местоположение которых отслеживалось с помощью спутников примерно каждые шесть часов. Анализ этих данных показал, что дрифтеры, находившиеся на краю тёплых вихрей, шли по направлению к континентальному шельфу со скоростью около одного узла (почти 2 км/ч), но порой развивали скорость в 2,5 узла (более 4,5 км/ч), пройдя за восемь дней 930 км от косы Кейп-Фир в Северной Каролине до точки в 65 км к югу от банки Джорджес, отделяющей залив Мэн от Атлантического океана. Периоды высоких скоростей совпали с моментами, в которые была зарегистрирована высокая температура на внешнем шельфе.

В итоге учёные делают вывод, что ядро Гольфстрима отклонилось к 39,9? северной широты и 68? западной долготы, то есть на 200 км от своего среднего положения, впервые забравшись на этой долготе так далеко на север в истории спутниковых наблюдений.

У временного сдвига могут быть долгосрочные последствия. Исследования показали, что увеличение температуры воды на два градуса выше обычного максимума стало причиной сильных изменений в популяции серебристого хека, а весной 2012 года луфарь и полосатый лаврак были замечены неподалёку от полуострова Кейп-Код намного раньше, чем в предыдущие годы. Вероятно, следует провести дополнительные исследования того, как поведение Гольфстрима в 2011 году затронуло экосистему континентального шельфа.

Неясно, что могло вызвать этот сдвиг. Он случился вскоре после ураганов Ирен и Катя, обрушившихся на восточное побережье Северной Америки. Быть может, они заставили Гольфстрим сбиться с пути у мыса Хаттерас? Другое объяснение состоит в том, что течение отклонил холодный вихрь к югу от ядра Гольфстрима.

Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

Подготовлено по материалам Океанографического института Вудс-Хоула.