Ветер влияет на циркуляцию воды и концентрацию углекислого газа в Южном океане

Международная группа исследователей под руководством доктора Торбена Струве из Института химии и биологии морской среды (ICBM) Ольденбургского университета установила, что сложное равновесие водных масс в Южном океане, который действует как огромный смеситель для воды из всех океанических бассейнов, крайне чувствительно реагирует на ветровые условия.

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что около 6–7 тысяч лет назад в проливе Дрейка произошли значительные изменения в циркуляции глубинных вод. Учёные видят указания на то, что эти изменения также повлияли на уровень CO₂ в атмосфере и предполагают, что будущее изменение климата может усилить высвобождение CO₂ из глубинных вод Южного океана в атмосферу.

«Южный океан соединяет все океаны мира. Это одно из немногих мест на Земле, где вода с больших глубин поднимается к поверхности, а поверхностная вода одновременно опускается в глубины», — пояснил ведущий автор работы. Поэтому этот регион критически важен для глобальной конвейерной ленты океанических течений, распределяющих тепло, питательные вещества, соль и CO₂.

Чтобы выяснить, как течения реагировали на изменения атмосферы, учёные проанализировали ископаемые холодноводные кораллы из пролива Дрейка, собранные на разных глубинах. Анализ «неодимовых отпечатков» в их скелетах показал резкое изменение химического состава воды около 7000 лет назад, длившееся примерно 1000 лет. Команда пришла к выводу, что в то время в пролив проникало больше богатой CO₂ глубинной воды из Тихого океана, вероятно, из-за смещения к северу западных ветров Южного полушария.

«Это был неожиданный результат. Мы не ожидали, что Южный океан будет так чувствительно реагировать в межледниковый период», — отметил Струве. Эти изменения совпали по времени с новым ростом атмосферного CO₂ после его снижения в предыдущие 2000 лет. Исследователи предполагают, что ключевым источником этого явления стало увеличение количества богатой CO₂ тихоокеанской глубинной воды в Южном океане.

Современные климатические сценарии указывают на дальнейшее смещение западных ветров Южного полушария к Антарктиде. Это может привести к более сильному перемешиванию водных масс и увеличению апвеллинга, что, по мнению исследователей, способно высвободить в атмосферу больше CO₂ из глубин океана.