Крошечные провалы уровня моря раскрывают течение климаторегулирующих подводных водопадов

Под поверхностью Южного океана огромные объёмы холодной, плотной воды низвергаются с антарктического континентального шельфа, обрушиваясь по подводным утёсам на дно океана на тысячи метров ниже. Эти скрытые водопады — ключевая часть глобальной опрокидывающей циркуляции океана — обширной конвейерной ленты течений, перемещающей тепло, углерод и питательные вещества по всему миру и помогающей регулировать климат Земли.

Новое исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, показывает, что спутники, находящиеся на орбите в сотнях километров над Землёй, могут обнаруживать эти подводные потоки. Измеряя крошечные провалы уровня моря всего в несколько сантиметров, учёные теперь могут отслеживать каскады плотной воды из космоса. Этот прорыв позволяет наблюдать за самыми глубокими ветвями океанической циркуляции, которые замедляются по мере таяния антарктического льда и потепления поверхностных вод.

Антарктическая плотная вода формируется при росте морского льда, который делает близлежащую воду более солёной и плотной. Эта тяжёлая вода растекается по шельфу, пока не находит путь, чтобы перелиться через край и обрушиться в глубину. Этот ключевой процесс находится под угрозой из-за климатических изменений, которые добавляют в океан пресную талую воду, затрудняя формирование плотной воды. Исследования показывают, что абиссальная циркуляция уже замедлилась на 30%, что может снизить способность океана поглощать тепло и углерод.

В исследовании почти десятилетние спутниковые наблюдения объединили с высокоразрешающими моделями океана, сфокусировавшись на море Росса — критической точке формирования плотной воды. Учёные обнаружили, что каскады плотной воды оставляют характерный поверхностный сигнал: тонкое, но устойчивое понижение уровня моря, вызванное погружением холодной, тяжёлой воды. Отслеживание этих изменений даёт новый способ мониторинга ежегодных изменений в каскадах вдоль антарктического шельфа.

Это первый случай, когда антарктические каскады плотной воды наблюдаются из космоса. Этот подход позволяет получать долгосрочные, широкомасштабные наблюдения с низкой стоимостью и нулевыми выбросами углерода, используя уже находящиеся на орбите спутники. Сила глубоких антарктических течений остаётся одной из основных неопределённостей в глобальных климатических прогнозах, и возможность отслеживать их изменения из космоса предлагает новый мощный инструмент для мониторинга меняющегося климата.