Антарктическое циркумполярное течение, также известное как Западные ветры, является самым мощным океаническим течением на Земле. Оно играет важную роль в перемешивании вод Южного океана и формировании других крупных потоков, оказывающих существенное влияние на Мировой океан и климат планеты. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, вызывает беспокойство, поскольку в нем говорится об ослаблении перемешивания глубоководных антарктических вод, которое может вскоре полностью остановиться.
Все океаны Земли связаны между собой и образуют единую систему благодаря сети крупных океанических течений, известных как океанический конвейер. Этот конвейер, также называемый термохалинной циркуляция, различия в плотности воды, обусловленные температурой и соленостью, являются причиной существования этих течений. Благодаря этому, массивные водные потоки перемещаются, поднимаясь на поверхность и опускаясь на значительную глубину океана.
Особое значение имеет течение Западных ветров, или Антарктическое циркумполярное течение (в переводе буквально «вокруг полюса»). Оно действительно связано с сильными ветрами, дующим с запада, и особенно мощными между 40-й и 60-й параллелью Южного полушария — это «ревущие сороковые» и «неистовые пятидесятые».
Ни одно другое водное течение на Земле не транспортирует такое огромное количество воды и не охватывает все долготы. Более того, эти потоки опускаются на значительную глубину, пополняя циркумполярные воды, расположенные у дна, которые составляют основную часть объема Южного океана. Они постепенно распространяются с запада на восток на большой глубине вблизи течения Западных ветров.
Важно помнить, что глобальная циркуляция и перемешивание океана транспортируют не только воду. Они также осуществляют перераспределение тепла, растворенного углерода, кислорода и других необходимых веществ по всей планете живым существам элементы питания. Поэтому «океанический конвейер» сильно влияет на климат, экосистемы морей и состояние биосферы в целом.
Сейчас за год в акватории вокруг Антарктиды в морские глубины погружается около 250 триллионов тонн воды. Она богата кислородом, насыщена солями и имеет сравнительно низкую температуру. Далее эти массы воды растекаются на север, доставляя кислород в глубины Тихого, Индийского и Атлантического океанов.
Авторы новой публикации в Nature, в исследовании приняли участие океанологи из Австралии и США. Профессор Мэтью Инглэнд (Matthew England) проводил сравнение этой масштабной системы течений с легкими планеты.
С помощью масштабных компьютерных расчетов ученые попытались спрогнозировать изменения в циркуляции воды вблизи Южного полюса планеты. Прогноз, разработанный на основе сценария IPCC, предполагающего высокие выбросы углекислого газа, охватывает период до 2050 года.
Важно, что исследование учитывает некоторые ключевые факторы, которые ранее не принимались во внимание, такие как потоки талой воды, стекающей с антарктических ледников. Авторы считают, что именно эти факторы, а не ветер и другие учтенные обстоятельства, являются ключевыми в данном вопросе.
«Результаты нашего моделирования свидетельствуют о том, что при сохранении текущих объемов выбросов углерода, циркуляция вод вокруг Антарктиды замедлится на 40 процентов в течение следующих 30 лет — и, судя по всему, это течение находится на грани срыва», — пояснил профессор Инглэнд.
Основные течения Мирового океана образовались в отдаленные времена и практически не претерпели изменений в течение последних нескольких тысяч лет. Таким образом, снижение скорости перемешивания воды в Антарктике в ближайшее время может оказаться беспрецедентно быстрым.
Если прогнозы окажутся верны (не все ученые с ними согласны), вода на дне Южного океана перестанет обмениваться кислородом и элементами питания с поверхностью. В этом случае необходимые обитателям Вещества Мирового океана окажутся локализованными вдоль береговых линий ледяного континента.
Кроме того, прекращение поступления антарктических вод в общемировой океанический круговорот способно спровоцировать ускоренное повышение температуры океана. Непосредственные измерения подтвердили нагрев глубоководных слоев. Исследователи обеспокоены тем, что изменения в циркуляции Южного океана могут приобрести глобальный масштаб и оказывать влияние на протяжении столетий.