Разгадана тайна огромной полыньи в антарктическом морском льду

Исследователи обнаружили недостающий элемент головоломки, объясняющий возникновение редкой полыньи в морском льду вокруг Антарктиды. Эта аномалия, почти вдвое превышающая площадь Уэльса, наблюдалась зимой 2016 и 2017 годов.

Исследование, опубликованное в Science Advances, раскрывает ключевой процесс, который ранее ускользал от учёных: как полынья (полиния) могла сформироваться и сохраняться в течение нескольких недель. Работа озаглавлена «Экмановский перенос соли как ключевой механизм формирования полиний в открытом океане на поднятии Мауда».

Команда из Саутгемптонского университета, Гётеборгского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего изучила полинию Мауда — названную так по имени подводной горы в море Уэдделла, над которой она образовалась. Учёные выяснили, что её появление было вызвано сложным взаимодействием ветра, океанических течений и уникального рельефа морского дна, которое привело к транспорту тепла и соли к поверхности.

В открытом океане, в сотнях километров от берега, формирование таких полиний — большая редкость. Как пояснил ведущий автор исследования Адитья Нараянан, полиния Мауда была открыта в 1970-х годах и тогда наблюдалась несколько зим подряд, но с тех пор возникала лишь спорадически. «2017 год стал первым с 1970-х, когда в море Уэдделла образовалась столь крупная и долгоживущая полынья», — отметил он.

В 2016–2017 годах круговое течение в море Уэдделла усилилось, что привело к подъёму глубокого слоя тёплой и солёной воды. Однако одного этого было недостаточно. «Должен был существовать дополнительный источник соли», — заявил соавтор работы Фабьен Роке. Используя спутниковые карты, данные с автономных буёв и животных-«океанографов», а также численную модель, исследователи обнаружили, что турбулентные вихри переносили соль на вершину подводной горы Мауда. Затем процесс «экмановского переноса» (движение воды под углом 90° к ветру) переместил эту соль на северный склон возвышенности, где и начала формироваться полынья.

«Экмановский перенос стал тем самым недостающим звеном, которое было необходимо для поддержания баланса соли и перемешивания тепла и соли к поверхностным водам», — пояснил соавтор профессор Альберто Навейра Гарабато.

Полинии оказывают значительное влияние на климат региона. «Они могут изменять характер движения вод и то, как течения переносят тепло к континенту. Плотные воды, формирующиеся здесь, способны распространяться по всему Мировому океану», — отметила профессор Сара Гилл. Некоторые процессы, участвовавшие в формировании полинии Мауда, такие как подъём глубинных солёных вод, также способствуют общему сокращению площади морского льда в Южном океане, негативная тенденция которого наблюдается с 2016 года.