Ученые открыли новое «окно» в морские глубины - источник плотной, богатой кислородом антарктической донной воды, которая вдыхает жизнь в Мировой океан.
Доктор Стив Ринтул, специалист по Южному океану из Морских исследований CSIRO и Центра совместных антарктических исследований (CRC) в Хобарте, определил участок антарктического побережья непосредственно к югу от Тасмании как источник одной четверти Антарктического океана. Образовалась донная вода.
Холодный воздух вблизи Антарктиды охлаждает океан до такой степени, что начинает формироваться морской лед. По мере образования льда соль выделяется в воду под новым льдом. И низкие температуры, и более высокая соленость делают поверхностные воды достаточно тяжелыми, чтобы опуститься на 4 километра на дно океана, отсюда и название антарктических донных вод..
Поскольку плотная придонная вода тонет, она переносит кислород в глубины океана, говорит доктор Ринтоул.
«Если бы эти «окна» в морские глубины были закрыты, уровень кислорода постепенно уменьшался бы, вызывая фундаментальные изменения в химии и биологии глубин океана.
«Вблизи Антарктиды океан находится в деликатном равновесии - небольшие изменения солености определяют, тонет ли вода или остается на поверхности моря.
«Если количество осадков увеличивается, образование придонных вод может замедлиться или прекратиться, и некоторые климатические модели предполагают, что это может произойти в результате усиленного парникового эффекта», - говорит доктор Ринтоул.
Антарктические донные воды также являются важным игроком в глобальной схеме океанских течений, которые действуют как «конвейерная лента» для переноса воды, тепла и соли вокруг Земли. Тепло, переносимое конвейером, оказывает большое влияние на климат Земли. Изменения в формировании придонных вод могут влиять на климат в Антарктике и в более отдаленных районах.
Доктор Ринтоул говорит, что есть всего несколько мест в океане, где условия позволяют сделать поверхностные воды достаточно тяжелыми, чтобы утонуть.
«К нашему некоторому удивлению, побережье Земли Адели оказалось гораздо более существенным источником придонных вод, чем мы думали ранее», - сказал д-р Ринтоул.
Предыдущие исследования предполагали, что большая часть придонной воды сформировалась в атлантическом секторе Южного океана, а оставшаяся часть - в тихоокеанском секторе. Ранние измерения показали, что в районе Адели также может быть донная вода, но в основном ее не принимали в расчет как незначительный источник. «Наши новые наблюдения говорят о том, что там формируется около четверти всего объема придонных вод Мирового океана».
«Тот факт, что на побережье Адели образуется много придонной воды, интригует, потому что он не совсем соответствует нашим представлениям о том, что требуется для образования придонной воды», - сказал доктор Ринтоул.
Одним из важных факторов является наличие большой «полыньи» - области океана в толще морского льда, которая остается свободной ото льда всю зиму. Поскольку температура воздуха может быть до 30 градусов по Цельсию холоднее воды, океан охлаждается очень сильно.
Вода замерзает, образуя морской лед, но лед уносится в сторону от берега очень сильными ветрами, поддерживая незамерзающую полынью. Полынья действует как «ледяная фабрика», что, в свою очередь, означает, что соль выбрасывается в воду подо льдом. Поступление соли является ключом к тому, чтобы сделать легкую поверхностную воду достаточно тяжелой, чтобы погрузиться в океанские глубины.
«Полынья Адели - необычайно продуктивный источник придонных вод. Мы думаем, что причиной этого, вероятно, являются океанские течения, но доказательства пока в основном косвенные», - говорит доктор Ринтоул.
“Следующий шаг - поехать туда посреди зимы и сделать замеры”.
Д-р Ринтоул и его коллеги по антарктическому центру исследований и исследований, доктор Натан Биндофф и доктор Ян Эллисон, посетят регион этой зимой, чтобы проверить гипотезу о связи между океанскими течениями, морским льдом и образованием придонных вод. Ледокол Aurora Australis должен будет пройти сотни километров паковых льдов, чтобы добраться до полыньи.
«Это захватывающая возможность наблюдать, как океан, атмосфера и морской лед взаимодействуют в антарктической полынье зимой, в то время года, когда у нас почти нет измерений».
Выводы доктора Ринтоула только что были опубликованы Американским геофизическим союзом в статье «Океанография антарктического континентального шельфа».
Дополнительная информация от: Dr Steve Rintoul, [email protected]