Южный океан традиционно считается одним из важнейших факторов, влияющих на глобальный климат. Благодаря своей уникальной циркуляции и способности поглощать значительные объемы углекислого газа и тепла, он играет роль «терморегулятора» для всей планеты. Однако новейшие исследования выявили серьезные изменения в структуре этого океана, которые способны изменить уже привычные механизмы климатической устойчивости и вызвать цепную реакцию изменений по всему земному шару. В 2025 году международная группа ученых во главе с Университетом Саутгемптона и при активном участии Института морских наук ICM-CSIC, представила результаты своего исследования, опубликованные в престижном журнале PNAS. Исследование основано на данных, собранных с помощью спутниковых наблюдений, и посвящено изучению изменений уровня солености и структуры воды в регионе Антарктического циркумполярного течения.
Одним из ключевых открытий стало обнаружение длительного и устойчивого увеличения солёности поверхностных вод с 2016 года, что является противоположностью прогнозам большинства климатических моделей, которые ожидали наоборот — уменьшение солёности из-за таяния морских льдов. Увеличение солёности указывает на значительные сдвиги в балансе водных масс. Менее солёная, плотность которой ниже, вода у кромки морского льда уступает место более соленой и плотной воде. Это изменение в составе воды ведёт к нарушению привычных циркуляционных процессов, которые отвечают за перенос тепла и углекислого газа между океаном и атмосферой. Раньше предполагалось, что таяние льда в результате глобального потепления будет приводить к разжижению поверхностных вод Южного океана.
Тем не менее, именно обратный процесс — повышение солёности — ставит под сомнение наши прежние представления и вызывает тревогу у ученых. Более солёная вода становится тяжелее и может провоцировать усиленный обмен с глубинными теплыми водными слоями. Это приводит к увеличению теплового потока вверх, что ускоряет таяние ледников и снижает морской лёд. В свою очередь, уменьшение ледяного покрова уменьшает отражательную способность поверхностей (альбедо), что способствует дополнительному поглощению солнечного тепла и дальнейшему повышению температуры воды. Одновременно с изменениями солёности происходит возможная высвобождение углекислого газа, ранее задерживаемого ледяным покровом и циркуляцией океанических масс.
Это, в свою очередь, усугубляет проблему изменения климата, поскольку дополнительный углекислый газ усиливает парниковый эффект и ведет к еще более стремительному глобальному потеплению. Уникальность данного исследования заключается в разработке новых технологий наблюдения. Барселонский экспертный центр ICM-CSIC вместе с Европейским космическим агентством (ESA) создал инновационный спутниковый процессор для спутника SMOS, специализированный для сложных и непредсказуемых условий Южного океана. До сих пор низкие температуры, обилие и подвижность морского льда значительно затрудняли получение точных данных спутниковыми средствами. Благодаря новаторскому инструменту ученые получили детализированную и надежную информацию о солёности поверхности океана — данные, которые ранее было практически невозможно собрать.
Эта передовая технология открывает новые горизонты в мониторинге полярных регионов, позволяя отслеживать динамику изменений и прогнозировать потенциальные последствия с гораздо большей точностью. Ситуация в Южном океане приобретает особое значение на фоне обсуждений возможностей коллапса Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC) — крупнейшей системы океанических течений, влияющих на климат Европы и Северной Америки. Изменения в структуре и свойствах воды в Южном океане способны вызвать каскадные эффекты, которые окажут воздействие на глобальные океанические системы, включая AMOC. Перемены в одном из узлов климатической системы могут кардинально поменять картину циркуляции и устойчивости потоков тепла и углерода планеты. Уже сейчас наблюдаются первые признаки ускоренного таяния южнополярных ледников и снижение площади морского льда, что оказывает влияние на экосистемы, биоразнообразие и рыболовство в регионе.
Кроме того, подобные изменения несут потенциальные риски для населения и экономик стран, зависимых от климатических условий, регулируемых океаническими процессами. В ответ на эти вызовы специалисты Барселонского экспертного центра запустили новые проекты, финансируемые ESA, направленные на детальное изучение потоков пресной воды и теплового обмена на океанской поверхности. Проекты ARCTIC-FLOW и CCI OSHF являются шагом к созданию более совершенных инструментов для глубокого понимания и мониторинга динамики океанических изменений, что особенно актуально в условиях ускоренного глобального изменения климата. Итогом становится осознание того, что планета посылает все более четкие и тревожные сигналы о преодолении важных климатических рубежей, причем из мало исследованных и труднодоступных уголков мира — как Южный океан. Только благодаря современным спутниковым технологиям и междисциплинарному сотрудничеству ученых становится возможным выявлять эти изменения и прогнозировать их дальнейшее развитие.
Это открывает перед человечеством уникальную возможность задуматься о необходимости срочных мер по адаптации и снижению последствий глобальных изменений. Поддержка и развитие дистанционного зондирования океанов, расширение международных партнерств и интеграция данных с помощью искусственного интеллекта позволят повысить эффективность мониторинга, а также выработать стратегии для минимизации негативных последствий климатических изменений. В конечном итоге, изучение изменений в Южном океане приобретает фундаментальное значение для глобального климатического моделирования, прогноза и разработки действий в области устойчивого развития. Чем глубже мы понимаем этот хрупкий и сложный регион, тем эффективнее можем бороться с вызовами, стоящими перед планетой и человечеством в эпоху климатических трансформаций.
