Международная группа исследователей обнаружила, почему пресная вода, растаявшая на антарктических ледяных щитах, часто обнаруживается под поверхностью океана, а не поднимается наверх над более плотной морской водой.
Исследование, проведенное Университетом Саутгемптона, опубликовано на этой неделе в журнале Nature совместно с коллегами из Национального океанографического центра Саутгемптона, Университета Восточной Англии (UEA), Британской антарктической службы и Стокгольмского университета. Команда обнаружила, что вращение Земли влияет на поведение талой воды, удерживая ее на глубине в несколько сотен метров.
Профессор Альберто Навейра Гарабато из Университета Саутгемптона и ведущий автор исследования говорит: «Мы считаем, что наше исследование является важным шагом в понимании того, как талая вода смешивается в океане, и поможет с разработкой климатических моделей, которые в значительной степени предполагают, что талая вода присутствует только на поверхности океанов. Наши исследования делают упор на ее обнаружение на больших глубинах и объясняют, почему она там находится».
Исследователи сделали свое открытие во время экспедиции в Южный океан под руководством профессора Карен Хейвуд из UEA на Королевском исследовательском корабле Британской антарктической службы «Джеймс Кларк Росс». Поездка была предпринята в 2014 году в рамках программы iSTAR, финансируемой НКРЭ4. Команда измерила турбулентность талой воды, когда она вытекала из пещеры под ледником Пайн-Айленд - одним из самых быстро тающих ледников в Антарктиде. Они использовали VMP23 (Vertical Microstructure Profiler) для обнаружения тонких колебаний в воде.
Ученые обнаружили, что талая вода в конечном итоге оседает на сотни метров вниз, потому что, когда она пытается подняться над окружающей более плотной морской водой, на нее влияет вращение Земли. Это заставляет его очень быстро вращаться вокруг своей вертикальной оси, в результате чего нити талой воды выбрасываются в боковое движение в окружающее море, предотвращая подъем воды на поверхность.
Ученых интересует глубина, на которой вода из антарктических ледяных щитов попадает в океан, потому что она по-разному влияет на глобальную циркуляцию океана и климат. Поверхностные талые воды делают верхние слои Южного океана более светлыми. Считается, что это замедляет опускание этих вод в регионе и способствует расширению антарктического морского льда. Считается, что закачка той же талой воды на глубину имеет противоположный эффект, способствуя опусканию поверхностных вод и отступлению антарктического морского льда.
Доктор Александр Форриан, также из Университета Саутгемптона, комментирует: «Влияние талой воды на климат было доведено до крайности и популяризировано в голливудском блокбастере «Послезавтра». Хотя никто не ожидает, что наш климат изменится в течение нескольких дней, как в фильме, мы знаем, что пресная вода, поступающая в наши моря, может резко повлиять на уровень моря и циркуляцию океана. Таким образом, очень важно, чтобы наши модели учитывали наличие как поверхностных, так и глубинных талых вод, чтобы максимизировать их точность».
Теперь команда надеется разработать способ представления этого процесса в климатических моделях, чтобы разработчики моделей климата могли надежно исследовать влияние таяния Антарктиды на наш изменяющийся климат.