Ледяной покров Антарктики изменяется в течение года, но некоторые местные явления остаются загадкой уже много лет. Например, полынья возвышения Мод или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная группа океанологов прояснила механизмы ее образования.
Первые наблюдения полыньи на возвышениях Мод состоялись в 1970-х годах, когда спутник Nimbus 5 начал следить за льдом Антарктики. С 1974 по 1976 год полынья проявлялась каждую зиму, что привело к предположению ученых о её ежегодном образовании. Но с тех пор участок открытой воды посреди многолетнего льда моря Уэдделла возникал нерегулярно, то вовсе отсутствуя, то занимая незначительную площадь.
Следующее полное образование полыни произошло в 2016 и 2017 годах. Несмотря на меньший масштаб по сравнению с аналогичным событием за полвека до этого, её площадь всё равно впечатляла: около 80 тысяч квадратных километров — величина сравнимая с площадью Сахалина вместе с Курилами или двумя Швейцариями. Как и раньше, в последующие годы полынья практически исчезла. Такое поведение природного явления существенно затрудняет его изучение. Формирование полыньи в многолетнем льду происходит редко, а столь крупные и длительные (недели или даже месяцы) образования встречаются ещё реже.
Новая научная работа, опубликованная в рецензируемом журнале Science AdvancesИсследование о природе полыньи возвышения Мод проведено сотрудниками Гетеборгского (Швеция), Калифорнийского (Сан-Диего, США) и Саутгемптонского (Великобритания) университетов. Для анализа использовались спутниковые оптические и радарные снимки, датчики на автономных плотах и метки на морских животных. Причина полыньи — целый комплекс факторов, совпавших в одном месте Мирового океана.
Формирование огромных полыней в море Уэдделла обусловлено Экмановским переносом, процессом движения водных масс под углом к направлению ветра.
Этот эффект вызван кориолисовой силой, которая заставляет движущиеся объекты отклоняться влево в Южном полушарии (и вправо в Северном). С увеличением глубины угол смены направления только возрастает, создавая спиральный вихрь. Несмотря на то, что может показаться иначе, ледяной покров никак не препятствует Экмановскому переносу. Его впервые обнаружили во время арктической экспедиции Нансена именно благодаря айсбергам и ледяным полям.
В море Уэдделла Экмановский перенос затягивает под многолетний лед сравнительно теплую соленую воду. В районе возвышения Мод, подводного плато с небольшими пологими пиками, из-за этого усиливается глубинное течение.
Третий необходимый фактор — изменение направления и силы ветра над этой местностью. Сочетание всех факторов возникло в 2016 и 2017 годах, возможно, так же, как и в 1970-х.