Первые прямые доказательства перемешивания океана через Гольфстрим

Новое исследование впервые предоставило прямые доказательства "эффекта блендера" Гольфстрима, выявив новый механизм перемешивания вод через это быстрое течение. Результаты имеют важное значение для погоды, климата и рыболовства, поскольку океаническое перемешивание играет в этих процессах критическую роль. Гольфстрим является одним из крупнейших факторов, влияющих на климат и биологическую продуктивность от Флориды до Ньюфаундленда и вдоль западного побережья Европы.

Междисциплинарное исследование под руководством учёного из Университета Мэриленда показало, что турбулентность вдоль краёв Гольфстрима в областях размером всего около километра может быть основным источником перемешивания вод по обе стороны течения. Исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences 6 июля 2020 года.

"Долгие дебаты о том, является ли Гольфстрим блендером или барьером для перемешивания океана, в основном рассматривали крупные океанические вихри размером от десятков до сотен километров", — сказал Джейкоб Венграт, доцент кафедры атмосферных и океанических наук Университета Мэриленда и ведущий автор исследования. — "Мы добавляем к этой дискуссии новые доказательства того, что изменчивость на километровом масштабе, по-видимому, вызывает сильное перемешивание. И эти масштабы очень сложно отслеживать и моделировать".

По мере того как Гольфстрим течёт вдоль восточного побережья США и Канады, он приносит тёплую солёную воду из тропиков в северную Атлантику. Однако течение также создаёт невидимую стену из воды, разделяющую две различные океанические области: более холодные и пресные воды вдоль северного края Гольфстрима, вращающиеся против часовой стрелки, и более тёплые и солёные воды на южном краю течения, циркулирующие по часовой стрелке.

Для проведения исследования учёным пришлось отправить приборы к источнику — к краю Гольфстрима. Две команды исследователей на борту двух научно-исследовательских судов, преодолевая зимние штормы в Атлантическом океане, выпустили флуоресцентный краситель вдоль северного фронта Гольфстрима и проследили его путь в последующие дни.

"Эти результаты подчёркивают роль изменчивости в очень малых масштабах, которые в настоящее время трудно наблюдать стандартными методами, такими как спутниковые наблюдения", — отметил Венграт. — "Изменчивость в этом масштабе в настоящее время не учитывается в глобальных климатических моделях и не будет учитываться в течение десятилетий, поэтому возникает вопрос: что мы упускаем?"

Показав, что мелкомасштабное перемешивание через Гольфстрим может иметь значительное влияние, новое исследование выявляет важный, недооценённый фактор, влияющий на циркуляцию океана, биологию и потенциально климат. Например, Гольфстрим играет важную роль в так называемом биологическом насосе океана — системе, которая улавливает избыток диоксида углерода, смягчая воздействие глобального потепления на планету.