Теплые зимы начинают изменять структуру Черного моря, что может предвещать изменения состава океана в результате будущих изменений климата, согласно новому исследованию.
Новое исследование, опубликованное в Журнале геофизических исследований AGU: Oceans, анализируя температуру, плотность и соленость воды в Черном море с 2005 по 2019 год, обнаружило, что потепление зимней погоды нагревает средний слой воды Черного моря, известный как холодный промежуточный слой, который существует между бескислородным нижним слоем моря и насыщенным кислородом верхним слоем воды. Это потепление заставляет холодный промежуточный слой смешиваться с двумя другими слоями воды, согласно новому исследованию.
Этот промежуточный слой колебался в прошлом, но за последние 14 лет его внутренняя температура повысилась на 0,7 градуса Цельсия (1,26 градуса по Фаренгейту). Смешение холодного промежуточного слоя с другими слоями воды может позволить водным массам из более глубоких слоев моря в конечном итоге проникнуть в верхний слой, что окажет неизвестное влияние на морскую жизнь..
Новое исследование предполагает, что изменение климата вызывает потепление и изменение промежуточного слоя, но, по мнению авторов исследования, естественные колебания также могут играть свою роль.
Изучение изменений в небольших водоемах, таких как Черное море, показывает ученым, как в будущем могут развиваться более крупные водоемы. По словам исследователей, новое исследование предполагает, что может произойти с океанами Земли, поскольку климат продолжает нагреваться.
Водные массы, существующие в водоемах по всему миру, влияют на климат Земли и перемещают питательные вещества по всему миру. Изменения в составе океанических масс могут изменить глобальные течения, воздействуя на климат и экосистемы планеты.
Изучать огромные водные массы в океанах сложно, поэтому ученые используют региональные водные массы, такие как в Черном море, чтобы определить, как изменение климата может повлиять на океанические массы.
«Мы хотим, по крайней мере, знать, что может произойти при различных сценариях глобального изменения климата», - сказал Эмиль Станев, физик-океанограф из Центра материалов и прибрежных исследований Helmholtz-Zentrum Geesthacht в Гестахте, Германия, и ведущий автор исследования. новое исследование.
Изменение водных масс
Черное море лежит между Балканами и Восточной Европой и получает воду из многих крупных европейских рек. Он также получает и теряет воду через пролив Босфор, который соединяет Черное море со Средиземным. Стратификация воды в Черном море происходит из-за смешивания различных водных источников, что приводит к образованию водных масс внутри моря.
Водные массы имеют различную температуру, соленость и плотность, обычно определяемые их горизонтальным и вертикальным положением в водоемах. Глубина холодной промежуточной водной массы Черного моря изменяется в зависимости от его удаленности от берега. Масса отделяет малосоленые поверхностные воды от высокоминерализованных придонных вод. В каждом слое морской воды обитают определенные организмы, подходящие для его океанографических условий.
Ученые ранее изучали холодный промежуточный слой Черного моря, но не анализировали, как он менялся с течением времени.
"Они не уделяли слишком много внимания эволюции водных масс", - сказал Станев.
В новом исследовании Станев и его коллеги наметили эволюцию холодной промежуточной водной массы Черного моря за 14 лет, сравнивая ее развитие с климатическими тенденциями в регионе. Они использовали поплавки с батарейным питанием для измерения температуры, плотности и солености от поверхности моря до глубины 1000 метров (3281 фут) в различных точках в течение сезона. Затем они сравнили данные поплавка с температурой приземного воздуха, чтобы увидеть, существует ли корреляция между более теплыми зимами и изменениями температуры и солености холодных промежуточных водных масс..
Они обнаружили, что зимние погодные колебания изменили температуру и соленость холодного промежуточного слоя, но плотность водной массы осталась практически неизменной. Холодный промежуточный слой Черного моря стал теплее, что позволило его краям слиться с верхним и нижним слоями моря. По мнению авторов исследования, если эта тенденция сохранится, это потенциально может изменить стратификацию моря. Реструктуризация слоев может привести к тому, что сульфиды, коррозионно-активные и ядовитые химические вещества могут подняться со дна моря на поверхность, что повлияет на морскую дикую природу и туризм.
По словам Джеймса Мюррея, химика-океанографа из Вашингтонского университета, который не был связан с новым исследованием, изменение климата может привести к потеплению моря, но и естественная изменчивость также может быть ответственна за это. Предыдущие исследования, проведенные Мюрреем и другими учеными, показали, что с 1950-х годов слои воды Черного моря чередовались между теплыми и холодными периодами.
Однако холодный промежуточный слой Черного моря никогда не был таким теплым, добавил Мюррей.
И Станев, и Мюррей согласны с тем, что необходимы дополнительные исследования эволюции слоев Черного моря. Продолжение изучения холодного промежуточного слоя Черного моря и его колебаний покажет, стоит ли изменение климата за постепенным исчезновением этого слоя.