Динамика циркуляции глубинных вод в Северной Атлантике в масштабе столетий

Доктор Мориаки Ясухара, доктор Хисаё Окахаши и доктор Хуай-Сюань Мэй Хуан из Школы биологических наук и Морского института Свайра Гонконгского университета (HKU) в сотрудничестве с учеными из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, Университета Дьюка и Геологической службы США сообщили в журнале Geology об открытии ключевого фактора резких изменений климата в прошлом и, возможно, в будущем — динамики глубинных вод в Северной Атлантике.

С момента предложения Уоллесом С. Брокером в 1980-х годах парадигмы «конвейерной ленты», глубоководная циркуляция, ныне известная как атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC), широко считается важным драйвером глобальных климатических изменений. AMOC — это процесс, при котором холодная и соленая поверхностная вода погружается в глубины океана в высоких широтах Северной Атлантики, образовавшаяся глубинная вода (известная как Североатлантическая глубинная вода: NADW) течет на юг и в конечном итоге поднимается к поверхности в северной части Тихого океана. Сила этой циркуляции влияет на глобальный перенос тепла и региональный климат. Для её изучения Северная Атлантика особенно важна, так как именно здесь в высоких широтах формируется глубинная вода.

Нижняя (глубокая) часть NADW ниже 2500 метров хорошо изучена, но поведение верхней NADW (промежуточных вод) со времени последней дегляциации — переходного периода от последнего ледникового периода к современному межледниковью — плохо понятно. Кроме того, динамика NADW за последние ~11700 лет (голоцен) остается неясной. Доктор Ясухара и его коллеги показали, что температура промежуточных вод в субтропической части Северной Атлантики значительно колебалась в оба эти периода, на основе геохимии микроэлементов в кальцифицированных раковинах глубоководных микrorакообразных Ostracoda из керна донных отложений. Их реконструкции выявили серию многовековых резких событий потепления глубинных вод, вероятно, вызванных ослаблением их циркуляции. Авторы также обнаружили, что многие из этих событий ослабления циркуляции могут быть широко прослежены в западной части Северной Атлантики.

Эта динамика циркуляции в дегляциально-голоценовый период важна для понимания современных и будущих тенденций в климатической системе Земли, поскольку потепление и таяние полярных льдов могут изменить глубоководную циркуляцию. Как отметил ведущий автор исследования доктор Ясухара: «Глубоководная циркуляция в голоцене была более динамичной, чем считалось ранее. Все больше свидетельств того, что эти изменения циркуляции в Северной Атлантике влияют на климат удаленных регионов, включая Восточную Азию, а также на морские и наземные экосистемы».

«Количественная оценка интенсивности североатлантической циркуляции в прошлом — одна из главных задач в нашей области. Чтобы лучше понять масштабы и значение тенденции к ослаблению циркуляции в XX веке, нам нужно больше реконструкций её интенсивности в прошлом, подобных той, что предоставило исследование доктора Ясухары и коллег», — добавил доктор Тибодо из Департамента наук о Земле HKU.