Ученые из МФТИ и ИО РАН исследовали, как распространяется плюм реки Лены — огромный по площади слой опресненной воды в Восточной Арктике. Оказалось, что из-за быстрого таяния льдов и усиления ветра поверхностное опреснение значительно увеличилось. В последние годы плюм доходит до акваторий, ранее не подверженных влиянию речного стока. На севере опреснение регистрируется всего в 1300 километрах от полюса. На востоке оно стало достигать Чукотского моря, что может негативно повлиять на его высокую биологическую продуктивность. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Marine Science.
«Расширение площади плюма Лены спровоцирует ряд изменений в Восточной Арктике: приток пресной воды сформирует мощный поверхностный слой, что ускорит образование льда зимой. Это приведет к возникновению обратной связи, которая, по крайней мере, в Восточной Арктике, будет сдерживать сокращение ледяного покрова. Кроме того, возможна существенная перестройка пищевых цепей: традиционные ледовые сообщества фитопланктона могут быть заменены пресноводными видами », — рассказал Александр Осадчиев возглавляет Лабораторию арктической океанологии МФТИ .
Северный Ледовитый океан испытывает значительные потери льда: его площадь сокращается примерно на 12% каждые десять лет. Этот процесс ускоряется из-за положительной обратной связи – уменьшение ледяного покрова приводит к увеличению поглощения солнечной радиации поверхностью океана в северных регионах. Наиболее заметно это проявляется в морях российской Арктики. В последние десятилетия, особенно летом и осенью, в Восточной Арктике, море Лаптевых и Восточно-Сибирском море стали регулярно открываться значительные участки водной поверхности, которые ранее были заблокированы льдом на протяжении всего года.
Крупные реки, такие как Лена, Колыма, Индигирка, Хатанга и Оленек, впадают в моря Восточной Арктики. Речные воды, а также вода, образующаяся при таянии морского льда, создают опресненный поверхностный слой толщиной от 10 до 20 метров. Этот слой, часто упрощенно называемый плюмом Лены (речной плюм – это водная масса, формирующаяся в прибрежных зонах рек в результате смешения речных и морских вод), сформирован в основном благодаря вкладу реки Лена в опреснение морской поверхности.
Для изучения процессов образования, распространения и потенциального влияния плюма Лены на Арктику в будущем, исследователи из МФТИ, Института океанологии РАН и Центра морских исследований МГУ провели анализ данных спутниковых наблюдений и результатов экспедиционных исследований в Восточной Арктике за последние годы.
Анализ данных свидетельствует о том, что уменьшение ледяного покрова в море Лаптевых и Восточно-Сибирском море приводит к усилению и увеличению продолжительности воздействия ветра на поверхностный слой моря, включая плюм реки Лены. Это способствует распространению речных вод на расстояние до сотен километров от устья, и речной плюм занимает обширную акваторию моря. Например, в 2019 году на востоке он простирался до острова Врангеля и Чукотского моря, а на севере – до 78-го градуса северной широты. До этого момента столь масштабное распространение плюма Лены на север и восток не наблюдалось. Максимальная площадь плюма в период его наибольшего распространения достигла рекордного значения – 870 тысяч квадратных километров.
Климатические модели предсказывают, что в ближайшие десятилетия в Восточной Арктике продолжится уменьшение площади ледяного покрова, а в тёплый период будет усиливаться ветреная обстановка. Вероятно, обширные области открытой воды, такие как те, что наблюдались в 2019 году в дельте реки Лены, станут характерной особенностью будущего Арктического региона. Существует вероятность, что в будущем дельта Лены в отдельные периоды будет простираться на север до районов, близких к Северному полюсу, и на восток до Берингова пролива?
Ученые ведут постоянное наблюдение за ледяным покровом Ледовитого океана, используя данные со спутников и результаты наземных измерений. При этом особое внимание уделяется связи между ветром, состоянием льда и распространением пресной воды. Полученная информация позволит точнее спрогнозировать будущие изменения в уязвимой арктической среде.
Материалы и фотографии предоставлены пресс-службой Московского физико-технического института