Ученые совершили открытие о движении прибрежных вод

200-мильная зона, огибающая береговую линию, изобилует жизнью — от фитопланктона до китов, тогда как в открытом океане активность значительно ниже. Понимание механизмов, с помощью которых прибрежные воды, обогащенные питательными веществами, перемещаются в открытый океан, является давней целью океанологов.

Новое исследование ученых из Университета Джорджии впервые с помощью масштабного наблюдательного анализа описывает, как поднявшаяся к поверхности вода удерживается у побережья, а затем транспортируется в открытый океан, расширяя зону биологической продуктивности. Исследование было опубликовано 30 октября в журнале Nature Communications.

Команда сосредоточилась на процессе апвеллинга (подъема глубинных холодных вод) в Калифорнийской системе течений у западного побережья Северной Америки. По мере того как это течение движется на юг и происходит апвеллинг, образуются вращающиеся массы воды — мезомасштабные вихри (эдди) диаметром от 80 до 240 км. Моделирование показывало, что такие вихри могут захватывать богатую питательными веществами прибрежную воду и переносить ее в океан, но ранее ни одно наблюдательное исследование не систематически количественно оценивало этот процесс.

Исследователи использовали спутниковые измерения частиц органического углерода в качестве индикатора прибрежной воды. Анализ показал, что вихри, сформировавшиеся у побережья и сместившиеся в океан, содержат в своей внутренней части более высокие концентрации углерода, чем вихри аналогичной амплитуды, сформировавшиеся вдали от берега.

Наблюдения подтвердили, что эдди действительно захватывают и переносят прибрежные воды в открытый океан. Это приводит к обогащению вод частицами органического углерода на расстоянии до 1000 километров от берега. «Когда формируются вихри, они захватывают большие объемы воды в своей внутренней части, перемещаются от берега и усиливают биологическую активность, удобряя всю пищевую цепь в открытом океане», — пояснил Ренато Кастелао, соавтор исследования.

«Наша работа впервые предоставляет крупномасштабные наблюдательные доказательства того, что мезомасштабные вихри перераспределяют углерод и другие вещества в Калифорнийской системе течений», — отметила ведущий автор Кейтлин Амос. Понимание этих механизмов важно, поскольку они распространяют биогеохимические сигналы прибрежных зон на обширные акватории океана.