Морской лед вокруг Антарктиды подвергается стремительному сокращению, что идет вразрез с прогнозами климатических моделей и вызывает тревогу у ученых по всему миру. В 2023 году этот лед достиг рекордных отметок — площадь его уменьшилась на 0,6 миллиона квадратных миль (более 1,55 миллиона квадратных километров) относительно средних значений, а в июле того же года его часть была меньше, чем вся Западная Европа. Впервые за десятилетия наблюдаются признаки необратимых изменений, которые могут кардинально повлиять на глобальный климат. Однако, что является причинами этого загадочного явления и как оно связано с изменениями в свойствах океанских вод?

Непредсказуемое снижение морского льда и загадочный солёный подъем

Научные исследования показали, что снижение антарктического морского льда тесно связано с необычайным и до сих пор необъяснённым ростом солёности океанских вод, окружающих континент. Исследование, опубликованное 30 июня в журнале PNAS, впервые зафиксировало резкий скачок соли в водной толще, который совпал с активным таянием льда и возникновением крупных отверстий, таких как полыньи в Ведделлском море.

Обычно ожидается, что при повышении температуры поверхности океана происходит таяние льда, и вода становится более пресной — это классическая картина климатической теории. Однако в антарктическом регионе — наоборот — обнаружена тенденция к усилению соли. Исследователи были поражены, выявив, что уровень солёности в водах увеличивается, а не снижается, как предполагали ранее.

Как изменение солёности влияет на глобальную систему?

Обратное увеличение солёности приводит к важнейшим последствиям для климатической системы. За счёт повышения плотности солёная вода легче нагревается, что способно усилить процесс топления льда. Более плотная солёная вода опускается в глубокие слои океана, создавая новые динамические режимы циркуляции. Это, в свою очередь, может способствовать размыву природных барьеров, изолирующих тёплую воду от ледяных покровов.

Важнейшее наблюдение — исчезновение слоистых пресных водных покровов на поверхности. Они действуют как «крышка», предотвращая проникновение тёплых течений и тормозя ускоренное таяние льда. В случае их исчезновения, более тёплые воды могут легко достигать ледяной поверхности, ускоряя распад морского льда и сокращая его запасы.

Что стоит за этот необычный феномен?

Причины аномального повышения солёности остаются предметом активных исследований. Одним из предположений является то, что изменения в циркуляции океанских течений приводят к подъёму более солёных вод из глубоких слоёв на поверхность. Такие процессы могут быть вызваны климатическими или атмосферными факторами, например, усилением ветровых потоков или изменениями в термохалинной циркуляции.

«Пока что точные механизмы остаются неясными, — говорит Алессандро Сильвано, ведущий автор исследования, старший научный сотрудник Университета Саутгемптона. — Мы активно изучаем, почему и как именно начался этот скачок солёности и как он связан с глобальными климатическими процессами».

Последствия для глобального климата

Повышение солёности приведёт к более интенсивному нагреву поверхностных вод и ускорит таяние льда. Это связано с тем, что плотная солёная вода оказывает влияние на циркуляцию океана, меняя баланс тепловых потоков. В результате, исчезновение морского льда снизит его отражающую способность, увеличивая поглощение солнечной энергии и усиливая глобальное потепление.

Особое значение имеет то, что снижение количества льда уменьшит количество пресной воды, попадающей в океан, — вовлечённые в это процессы могут изменить глобальный водный цикл. В результате увеличится количество теплых водных масс, достигающих ледяных покровов, что способствует их ускоренному таянию.

Научные данные и международные исследования

Использование спутниковых данных сыграло ключевую роль в обнаружении этой новой тенденции. Специализированные спутники Европейского космического агентства — Soil Moisture and Ocean Salinity — позволяют измерять изменения в солёности океана на микроуровне за счёт анализа отражения микроволн поверхности воды. Применение современных алгоритмов обработки данных позволило достичь высокой точности и выявить долгосрочные тренды в изменениях уровня солёности.

Общие результаты экспериментов подтвердили, что рост солёности совпадает с уменьшением площади морского льда и возникновением полыней в ключевых районах, таких как Ведделлское и Росса моря. Эти открытия заставили ученых пересмотреть существующие модели климата и понять, что динамика воды в Южном океане сложнее, чем предполагалось ранее.

Перспективы и дальнейшие исследования

Научные группы планируют расширять мониторинг и внедрять новые технологии для изучения процессов под поверхностью воды. Особенно важным является изучение причин, вызвавших резкий скачок солёности в 2015 году — возможно, это был критический «поворотный момент», который может предвещать более масштабные изменения.

Исследователи обращают внимание на необходимость углубленного изучения процессов циркуляции, а также роли подводных источников соли, которая, возможно, поступает из глубоких слоёв и поднимается на поверхность благодаря изменением в глобальной циркуляции океана.

Заключение и важность дальнейших исследований

Если текущие тенденции сохранятся, то уже в ближайшие десятилетия можно ожидать значительных климатических сбоев: сокращение морского льда, усиление парникового эффекта за счёт высвобождения stored углекислого газа и глобальное потепление. Это явление подчеркивает необходимость проведения более глубокого и комплексного анализа процессов, которые управляют динамикой Южного океана и его влиянием на планету.

Международные инициативы, такие как Антарктика InSync и Международный полярный год, призваны повысить уровень наблюдения и понять скрытые механизмы изменения тёплых и солёных вод. Такой комплексный подход поможет учёным предсказывать и, возможно, предотвращать самые разрушительные последствия климатических изменений.