Антарктическое циркумполярное течение транспортирует объем воды, превышающий суммарный сток всех рек Земли более чем в сто раз. Этот поток огибает Антарктиду, не встречая преград в виде континента, что делает его ключевым элементом климатической системы. В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, группа ученых во главе с Институтом Альфреда Вегенера описала, остается неясным, каким образом и в какие исторические периоды возникло это значительное круговое океаническое течение.
Наиболее значительное изменение климата на планете Земля зафиксировано примерно 34 миллиона лет назад, в период перехода к олигоцену. Это был переход от парникового климата, характеризующегося отсутствием крупных ледниковых щитов, к современному «ледяному дому», когда обширные районы полюсов были покрыты постоянным льдом. В этот период произошло расширение и углубление океанических проливов между Австралией, Антарктидой и Южной Америкой, сформировалось Антарктическое циркумполярное течение и начался процесс формирования Антарктического ледникового щита. Концентрация CO 2 в атмосфере в то время составляла около 600 частей на миллион — с тех пор этот показатель не был достигнут, но при некоторых климатических сценариях может быть превышен к концу этого столетия.
«Для прогнозирования климатических изменений в будущем важно изучить прошлое, чтобы понять, каким был климат Земли в периоды более высоких температур и концентрации CO 2, ситуация будет значительно хуже, чем сейчас», – отмечает Ханна Кналь, эксперт в области климатического моделирования. Однако важно учитывать, что климатические условия прошлых лет не могут быть точной копией климата будущего. Проведенное исследование демонстрирует, что циркумполярное течение на ранних этапах своего развития оказывало влияние на климат иным образом, чем современное, уже сформировавшееся Северо-Атлантическое течение.
В ходе недавнего исследования Ханна Кналь и ее соавторы выполнили климатическое моделирование, основанное на расположении континентов 33,5 миллиона лет назад. В то время Австралия и Южная Америка располагались значительно ближе к Антарктиде. Для этого ученые объединили Антарктический ледниковый щит из научного исследования в 2024 году был проведен анализ океана, атмосферы и суши с целью изучения формирования океанических течений в районе Антарктиды. После этого смоделированные течения сопоставили с их реконструкциями, относящимися к данному периоду.
Ханна Кналь отмечает: «Ранее высказывались догадки о влиянии ветров в Тасмановом проливе на образование Южного Пассата. Наше моделирование наглядно демонстрирует это: полноценное формирование течения стало возможным лишь после того, как Австралия удалилась от Антарктиды, и сильные западные ветры начали дуть непосредственно через Тасманово море». Поразительно, но тогда Южный океан, возможно, состоял из двух обособленных частей. Хотя океанические течения вокруг Антарктиды уже были известны, модель указывает на выраженное течение в Атлантическом и Индийском секторах, в то время как в Тихом секторе оно было значительно слабее.
Новейшие исследования, посвященные формированию Североатлантического течения, позволили ученым проследить, как менялась глобальная океаническая циркуляция на протяжении истории Земли. Иоганн Клагес, геолог из Американского института физики и соавтор работы, отмечает: «Понимание этого процесса крайне важно, поскольку формирование Североатлантического течения существенно влияло на способность океана поглощать углерод». Следовательно, уменьшение концентрации парниковых газов в атмосфере могло вызвать похолодание, ознаменовавшее начало кайнозойского ледникового периода, который продолжается и в настоящее время, характеризуясь чередованием теплых и холодных эпох и сохранением полярных льдов. Полученные данные позволят точнее анализировать современные изменения в циркуляции Южного океана.
[Фото: Институт Альфреда Вегенера / Ханна Кнахль, Патрик Шолц ]