Морские слоны помогли с решением климатической головоломки

Слежение за морскими слонами Антарктики, а также спутниковые изображения и подводные датчики помогли обнаружить новый источник глубоких холодных течений, которые содействуют регулировке земного климата.

Антарктические придонные воды (АПВ) обладают низкой температурой и высокой солёностью. Поскольку они плотнее обычной морской воды, то опускаются на дно у берегов Антарктиды, а затем перемещаются на север с медленными течениями, которые разносят их по всему миру.

Полыньи в море Росса и у мыса Дарнли (изображение авторов работы).

До сих пор были известны три источника АПВ. Первый, в море Уэдделла, найден в 1940 году, два других — в море Росса и близ побережья земли Адели в Восточной Антарктиде — в 1960-х и 1970-х соответственно. Но исследователи понимали, что это далеко не всё. Например, пробы воды из области под названием круговорот Уэдделла содержат вещества, загрязняющие атмосферу, а именно хлорфторуглероды (ХФУ), что говорит о недавнем контакте глубокой воды с воздухом. Едва ли эти вещества могли быть принесены туда из другого источника АПВ.

Физический океанолог Кай Онсима из Хоккайдского университета (Япония) и его коллеги локализовали четвёртый источник в полынье у мыса Дарнли.

Полынья — это область открытой воды, окружённая морским льдом. Она не замерзает благодаря ветрам и течениям, которые относят прочь весь только что образованный лёд. Полыньи обладают сравнительно высокой солёностью, ибо при формировании льда основная часть морской соли остаётся в воде.

Вооружённые гипотезой о том, что недостающий источник может находиться в такой полынье, исследователи с помощью спутниковых сенсоров искали полыньи в областях, где лёд образуется особенно быстро. Когда выяснилось, что мыс Дарнли — наиболее подходящий кандидат, учёные разместили там соответствующий инструментарий. Кроме того, они опирались на датчики, прикреплённые к морским слонам для изучения состояния океана.

«Животные заходят в такие места вдоль береговой линии, куда ни один корабль не отважится заглянуть в середине зимы», — поясняет соавтор Гай Уильямс из Объединённого центра исследований антарктического климата и экосистем (Австралия).

Интуиция учёных не подвела. «Несколько морских слонов кормилось на континентальном шельфе глубиной до 1 800 м, пробиваясь сквозь слой плотной воды», — сообщает исследователь.

Тем самым удалось закрыть брешь в понимании роли Южного океана в глобальном климате — прежде всего в том, что касается углекислого газа, температуры, стабильности антарктического ледяного покрова и изменения уровня моря, отмечает геофизик Ричард Элли из Университета штата Пенсильвания (США), не принимавший участия в исследовании.

Океанолог Майкл Мередит из Британской антарктической службы, комментируя коллег, замечает, что если производство АПВ снизится, то изменения в мировом круговороте холодной воды приведут к потеплению глубин океана и таким образом к нарушению привычного нам теплообмена между Антарктикой и тропиками. По той же причине может подняться уровень моря, ведь вода расширяется при нагревании. Наконец, изменение температуры способно повлиять на глубоководные экосистемы.

На полынью близ мыса Дарнли приходится, по оценке авторов, около одной восьмой АПВ. Это не последний источник антарктических придонных вод, который предстоит открыть.