В поисках происхождения пресной воды в океане

В рамках третьего, заключительного этапа кругосветной антарктической экспедиции исследовательское судно направляется к удалённым островам и проходит через конвейер айсбергов, прежде чем достичь порта назначения — Кейптауна. Алекс Хауманн делится впечатлениями и рассказывает об изменении круговорота воды и его важной роли для климатической системы Земли.

Южный океан — это нетронутый регион планеты, считающийся «лёгкими» климатической системы. Здесь огромные массы воды поднимаются из глубин к поверхности, поглощают углекислый газ и тепло из атмосферы, а затем снова опускаются вниз. Без этого обмена антропогенное глобальное потепление было бы гораздо более выраженным. Одна из целей экспедиции — лучше понять эти процессы, для чего на протяжении всего пути отбираются пробы воды из моря, атмосферы и льда.

После нескольких штормовых дней первая остановка — остров Южная Георгия. Учёные, включая автора, собирают на острове пробы воды. Исследовательская группа ETH под руководством профессора Хайни Вернли изучает атмосферный перенос влаги, а проект EPFL, участником которого является Алекс Хауманн, ищет происхождение пресной воды, определяющей солёность Южного океана. Для этого измеряются изотопы кислорода в морской воде, служащие своего рода «отпечатком пальца». Сравнение проб морской воды с образцами, собранными на острове, позволит определить, сколько пресной воды в виде снега и дождя достигает моря.

Далее судно следует на юг, к Южным Сандвичевым островам, попадая на главный путь айсбергов. Эти гигантские ледяные глыбы дрейфуют на сотни километров вдоль Антарктического полуострова, затем их подхватывает циркумполярное течение и несёт на восток, словно по конвейеру, пока они постепенно тают. Учёные отбирают пробы льда с одного массивного айсберга для сравнения с морской водой и оценки влияния талой воды на опреснение моря.

Помимо осадков и талой воды айсбергов, морской лёд является третьим источником пресной воды в регионе. Более раннее исследование с использованием спутниковых наблюдений показало, как усиленный перенос морского льда к северу снижал солёность Южного океана в последние десятилетия. Собранные во время экспедиции более тысячи проб воды должны подтвердить эту теорию. Снижение солёности усиливает стратификацию воды, что может иметь значение для климата Земли: менее солёная (лёгкая) вода плавает на поверхности как крышка, препятствуя подъёму более тёплых и богатых CO₂ глубинных вод, и способствует усиленному поглощению углекислого газа и тепла атмосферой на поверхности.

Только через несколько месяцев, после анализа всех образцов в лаборатории, станет ясно, в какой степени изменения морского льда, осадков и таяния айсбергов способствуют снижению солёности Южного океана. Экспедиция уже собрала бесценный массив данных об океане, атмосфере, льдах и экосистеме, которые в ближайшие годы дадут важные сведения об этом малоизученном, но критически важном для климата планеты регионе.