Южный океан, окружающий Антарктиду, всегда играл ключевую роль в регулировании климата на планете благодаря своей способности поглощать тепло и углекислый газ из атмосферы. Однако недавно международной группе ученых при поддержке Института наук о море (ICM-CSIC) при помощи инновационных спутниковых технологий удалось выявить беспрецедентное явление: с 2016 года фиксируется устойчивое повышение солености поверхностных вод в районе Антарктического циркумполярного течения. Это кардинально меняет представления о состоянии океана и его влиянии на климатическую систему Земли. Ранее климатические модели предсказывали, что поверхность Южного океана будет становиться более пресной из-за таяния льдов и увеличения поступления пресной воды с поверхности. Но реальные наблюдения показывают прямо противоположное — соленость растет.
Это указывает на серьезные изменения в балансе компонентов океанской циркуляции Южного полушария, свидетельствуя о том, что пресная вода в зоне у края морского льда постепенно заменяется более солеными водами из других слоев океана или регионов. Одним из ключевых последствий этого сдвига является усиление обмена между поверхностными солеными водами и более теплыми глубокими слоями океана. Водные массы с большей соленостью имеют более высокую плотность, что способствует их проникновению вниз, а теплым водам — подъему к поверхности. Это приводит к ускоренному плавлению морского льда, что, в свою очередь, способствует дальнейшему выделению углекислого газа, накопленного в океане, обратно в атмосферу. Таким образом, происходит своего рода порочный круг, усиливающий глобальное потепление.
Этот феномен был обнаружен благодаря инновационным методам обработки данных космического мониторинга, разработанным специалистами Барселонского экспертного центра (BEC) при ICM-CSIC в рамках проекта SO-FRESH, инициированного Европейским космическим агентством. Благодаря уникальному процессору для спутника SMOS, адаптированному к особенностям и климатическим условиям полярного региона, ученым удалось получить данные по солености с беспрецедентной точностью. Ранее Южный океан оставался практически недоступен для детального спутникового наблюдения из-за низких температур и динамики морского льда. Ученые, возглавляемые Университетом Саутгемптона, опубликовали результаты исследования в престижном журнале PNAS, подчеркивая, что изменение солености и структуры водного столба Южного океана — это не просто локальное явление, а часть глубинных глобальных процессов, которые могут иметь далеко идущие последствия. Учитывая значимость Южного океана в системе термохалинной циркуляции планеты, его состояние находится в прямой взаимосвязи с циркуляционными системами других океанских бассейнов, такими как Атлантическое меридиональное опрокидывающееся течение (AMOC).
Не менее важным является то, что изменение состояния Южного океана может оказать влияние на климат Европы и соседних регионов. Как известно, AMOC играет важную роль в транспортировке теплой воды из тропиков к северным широтам, а десалинизация или, наоборот, засоление в полярных зонах влияет на силу и стабильность этого течения. Возникает опасность того, что уже обсуждаемый научным сообществом возможный коллапс AMOC из-за глобального потепления мог бы быть усилен или усугублен сдвигами, происходящими в Южном океане. Вызовы современных климатических изменений требуют не только быстрого получения точных данных, но и их полноценной интерпретации, что возможно благодаря развитию передовых космических технологий и международному сотрудничеству в исследовании удаленных и трудно доступных океанических областей. Запуск новых проектов, таких как ARCTIC-FLOW и CCI OSHF, направленных на изучение потоков пресной воды и теплового обмена на поверхности океана соответственно, обещает расширить границы наших знаний и предоставить ключевые инструменты для прогнозирования и смягчения последствий ускоренного изменения климата.
Ученые отмечают, что изменения, происходящие в Южном океане, являются предупредительным сигналом, свидетельствующим о переходе планеты через критические климатические пороги. Сокращение ледяного покрова и возрастание солености верхних слоев океана — это значимые индикаторы дисбаланса, который будет затрагивать не только экосистемы региона, но и глобальную климатическую систему. Несмотря на сложность и удаленность Южного океана, современные спутниковые миссии доказали свою эффективность в мониторинге ключевых параметров, ранее считавшихся почти недоступными. Это открывает новый этап в наблюдениях за климатическими процессами на планете, позволяя ученым и политикам принимать более обоснованные решения в борьбе с глобальным потеплением и его последствиями. В итоге, обнаруженные изменения в циркуляции Южного океана подчеркивают, насколько ответственно человечество должно относиться к состоянию окружающей среды.
Методические инновации в научных исследованиях, постоянное расширение сети спутникового мониторинга и международное сотрудничество в области климатологии представляют собой единственные пути к пониманию и успешному реагированию на вызовы планетарного масштаба. Южный океан вновь доказал свою роль как стратегический ключевой элемент глобальной климатической системы, на который стоит обратить самое пристальное внимание.
