Дыхательное расстройство океана: команда демонстрирует влияние вихрей на поддержание кислорода

Более четырех месяцев, с ноября 2012 по март 2013 года, ученые-океанологи из Киля на немецком исследовательском судне METEOR изучали бедные кислородом апвеллинговые регионы в тропической части Тихого океана у побережья Перу. Первые результаты проекта, выполненного в рамках Коллаборативного исследовательского центра (SFB) 754 «Климатико-биогеохимические взаимодействия в тропическом океане», показывают, как океанические вихри влияют на распределение кислорода и питательных веществ в зонах с дефицитом кислорода.

Наблюдения показывают, что в обширных регионах тропических океанов, так называемых кислородных минимумах (OMZ), содержание кислорода снижалось в последние десятилетия. Кроме того, океан выбрасывал в атмосферу все больше климатически значимых парниковых газов. Основываясь на численных моделях, предполагалось, что мелкомасштабные циркуляционные структуры — так называемые вихри — существенно влияют на распределение кислорода и питательных веществ в OMZ. Под руководством спутниковых данных об аномалиях высоты поверхности моря в реальном времени в регионе у Перу удалось идентифицировать три вихря и интенсивно их исследовать во время экспедиции METEOR M90 в ноябре 2012 года.

«Наши наблюдения показывают, что вихри, перемещаясь на запад со скоростью в несколько сантиметров в секунду, переносят воду с сильными отличиями по температуре, солености, кислороду и питательным веществам по сравнению с окружающими водами», — объясняет ведущий автор исследования д-р Лотар Штрамма из GEOMAR. В антициклонических вихрях (вращающихся против часовой стрелки в южном полушарии) увеличивалась вертикальная протяженность воды с низким pH, то есть с более высокой кислотностью, что влияет на биологические процессы.

Результаты исследования показывают, что на полюсной стороне кислородного минимума юго-восточной части Тихого океана вихри вносят существенный вклад в изменения распределения кислорода и питательных веществ. «Таким образом, результаты имеют особое значение, поскольку они помогают улучшить модельные расчеты для более точного прогнозирования будущего расширения областей с низким содержанием кислорода в океане», — резюмирует д-р Штрамма.