Турбулентность от рельефа морского дна может объяснить давний вопрос об океанической циркуляции

Ученые из MIT, Института океанографии Вудс-Хоул (WHOI) и Саутгемптонского университета (Великобритания) обнаружили механизм, благодаря которому глубинные воды могут подниматься к поверхностным слоям океана. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

С помощью численного моделирования и наблюдений в Южном океане команда установила, что такие особенности рельефа дна, как подводные горы, хребты и материковые окраины, могут «задерживать» глубинные воды, не давая им перемещаться в более спокойные части океана. Эти подводные каньоны и уступы генерируют турбулентные потоки. Чем дольше вода задерживается среди этих топографических объектов, тем больше она смешивается с верхними слоями, постепенно поднимаясь к поверхности. «В абиссальной зоне есть подводные горы высотой 4000 метров и очень глубокие желоба, и эти топографические особенности помогают создавать турбулентность», — говорит профессор Раффаэле Феррари. Понимание того, где находятся «горячие точки» подъема глубинных вод, поможет ученым определить регионы, где углерод, однажды поглощенный из атмосферы и хранившийся в глубинах океана, высвобождается обратно в атмосферу.

Ведущий автор работы Али Машаек отмечает: «Общее понимание заключается в том, что абиссальным водам требуется от нескольких до нескольких тысяч лет, чтобы снова всплыть на поверхность. Если значительная часть такого подъема происходит быстро вдоль склонов, материковых окраин и срединно-океанических хребтов, то время рециркуляции абиссальных вод может быть короче». Эти выводы могут изменить понимание роли турбулентного перемешивания в общей океанической циркуляции и имеют важное значение для параметризации процессов смешения в климатических моделях.