Самое сильное океаническое течение нашей планеты, которое циркулирует вокруг Антарктиды, играет важную роль в переносе тепла, соли и питательных веществ в океане. Международная исследовательская группа во главе с Институтом Альфреда Вегенера провела оценку образцов отложений из пролива Дрейка. Их выводы: в последний межледниковый период вода текла быстрее, чем сегодня. Это может быть планом на будущее и иметь глобальные последствия. Например, способность Южного океана поглощать CO2 может уменьшиться, что, в свою очередь, усилит изменение климата. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications..
Антарктическое циркумполярное течение (ACC) - самое сильное океаническое течение в мире. Поскольку на его пути нет массивов суши, дрейф западного ветра беспрепятственно гонит воду на восток вокруг Антарктики по часовой стрелке. В результате образуется гигантское кольцеобразное течение, связывающее воедино Тихий, Атлантический и Индийский океаны на юге. ACC является центральной точкой распределения в глобальной циркуляции океана, также известной как «глобальная конвейерная лента», и, как таковая, влияет на перенос тепла океана и циклы морских материалов вокруг планеты. Таким образом, серьезные изменения в АКК имеют глобальные последствия.
«Хотя ACC играет важную роль в климате завтрашнего дня, наше понимание его поведения все еще крайне ограничено», - говорит д-р Шужуан Ву, научный сотрудник отдела морских наук о Земле Института Альфреда Вегенера, Центр полярных исследований им. Гельмгольца. и Marine Research (AWI) и первый автор исследования, опубликованного в Nature Communications.«Чтобы устранить связанные с этим неопределенности в климатических моделях и улучшить прогнозы на будущее, нам срочно нужны палеоданные, которые мы можем использовать для реконструкции условий и поведения АЦК в прошлом».
Единственным ограничением на круговом маршруте ACC является пролив Дрейка между южной оконечностью Южной Америки и северной оконечностью Антарктического полуострова. Здесь не менее 150 миллионов кубометров океанской воды в секунду проталкиваются через Пролив - это более чем в 150 раз превышает количество воды, текущей во всех реках Земли. Это узкое место является идеальным местом для наблюдения за изменениями общего тока. Соответственно, в 2016 году исследователи AWI отправились в пролив Дрейка на борту исследовательского ледокола «Поларштерн», чтобы исследовать отложения отложений прошлых тысячелетий. «Придонное течение здесь настолько сильное, что во многих местах осадок просто вымывается», - объясняет руководитель экспедиции и соавтор исследования доктор Фрэнк Лами.«Тем не менее, используя эхолот Polarstern, мы смогли обнаружить карманы отложений и собрать образцы, в том числе керн с глубины 3100 метров, длиной более 14 метров. Это было значительным достижением, поскольку последние сопоставимые ядра из пролива Дрейка относятся к 1960-м годам».
Осадки нового керна накопились за последние 140 000 лет. Как таковые, они охватывают весь гляциально-межледниковый цикл и содержат информацию о последнем ледниковом периоде, начавшемся 115 000 лет назад и закончившемся 11 700 лет назад, а также о предшествующем эемском межледниковом периоде, начавшемся 126, 000 лет назад.
Проанализировав размер частиц в отложившихся отложениях, исследовательская группа смогла реконструировать скорость потока и объем воды, транспортируемой ACC в проливе Дрейка. Основываясь на высоком проценте мелких частиц в разгар последнего ледникового периода, исследователи подсчитали, что скорость была меньше по сравнению с сегодняшним днем, а объем воды был значительно меньше. Это было связано с более слабыми западными ветрами и более обширным морским льдом в проливе. Это означает, что в ледниковый период главный драйвер АСС дул слабее, и площадь обнажения воды была меньше. Напротив, чрезвычайно крупные частицы в разгар межледникового периода указывали на высокую скорость потока и скорость потока на 10-15 процентов выше, чем сегодня..
"В разгар последнего межледникового периода со 115 000 до 130 000 лет до сегодняшнего дня глобальная температура была в среднем на 1,5-2 °C выше, чем сегодня. Соответственно, Циркумполярное течение могло ускоряться по мере глобального потепления», - говорит Лами. «Это имело бы далеко идущие последствия для климата. С одной стороны, ACC формирует другие океанские течения, такие как Гольфстрим, который, в свою очередь, играет роль в определении погоды в Северо-Западной Европе. С другой стороны, океаны поглощают примерно треть избыточного CO2 из атмосферы. Однако более быстрый АКК способствовал бы переносу богатых CO2 глубинных вод в поверхность. Соответственно, способность океана поглощать атмосферный CO2 может значительно снизиться, а концентрация в воздухе может расти быстрее. В долгосрочной перспективе большие части Южного океана могут даже стать источниками CO2"
Видео: