Более глубокое понимание ледяных глубин проясняет глобальную циркуляцию воды

Учёные раскрыли новые детали того, как формирование льда под поверхностью океана в Антарктиде обеспечивает образование холодной плотной воды, которая опускается на морское дно, что является важным аспектом глобальной циркуляции воды. Результаты опубликованы в журнале Science Advances международной группой из Института низкотемпературных наук Университета Хоккайдо, его Арктического исследовательского центра, факультета рыбохозяйственных наук, а также Национального института полярных исследований и Японского агентства аэрокосмических исследований.

Моря вокруг Антарктиды, где формируется большое количество морского льда, играют центральную роль в глобальной циркуляции океанских вод, связывая Атлантический, Тихий и Индийский океаны. При образовании морского льда соль вытесняется, что приводит к появлению плотной холодной воды, опускающейся на дно. Эта вода, называемая Антарктической придонной водой (AABW), является самой холодной и плотной водной массой в глобальной циркуляции, заполняя большую часть глубоководного ложа, известного как глобальная абиссаль. Поскольку глобальная океаническая циркуляция влияет на климат планеты, важно понимать механизм формирования AABW и то, как на него повлияет глобальное потепление.

«Мы получили новые удивительные результаты о форме роста морского льда в ключевом месте образования AABW, недалеко от мыса Дарнли в Антарктиде, с потенциально широкими последствиями для других районов», — говорит Кай Охшима из команды Хоккайдо. Он объясняет, что спутниковый мониторинг и данные с заякоренных датчиков в океане выявили важность подводного льда, называемого ледяным шугом (фразилом), в производстве плотной холодной воды. Этот лёд образуется под поверхностью, когда вода охлаждается ниже точки замерзания из-за сильного ветра и турбулентных условий. Охлаждение может происходить на удивительной глубине 80 метров и более.

Ключевое значение этих процессов заключается в том, что они происходят в районе, где вода охлаждается сильным ветром с чрезвычайно холодной Антарктиды, особенно в открытых участках воды среди пакового льда, называемых полыньями. «Важно осознать, что такой крупный процесс происходит под водой, раскрывая аспект системы циркуляции, который был по крайней мере частично скрыт от наблюдения», — добавляет Кай.

Исследователи также предполагают, что фразиловый лёд может захватывать осадок со дна моря и высвобождать его при таянии. Это может привести к новому пониманию циркуляции питательных веществ, которые удобряют планктон и влияют на общую биологическую продуктивность антарктических вод. «Наш следующий шаг — включить эти новые процессы в понимание биогеохимии и циркуляции углерода в Южном океане, что потребует значительных новых полевых работ и исследований», — заключает Кай.