В антарктических льдах в середине прошлого десятилетия появилась гигантская дыра, происхождение которой долгое время оставалось загадкой. Образование исчезало и возвращалось, нарушая привычные представления ученых о процессах во льдах Южного океана. Лишь спустя восемь лет исследований удалось понять, что именно поддерживало это редкое явление.
В 2016 году спутники зафиксировали необычное явление в море Уэдделла — огромную открытую область воды среди плотного ледяного покрова. Полынья, получившая название Maud Rise Polynya 2016, по площади превосходила Уэльс почти в два раза и стала крупнейшей подобной структурой в Антарктиде за последние 40 лет.
Спустя некоторое время дыра исчезла, однако в 2017 году образовалась снова. Такая нестабильность поставила учёных в тупик, поскольку обычные факторы — штормы или временное потепление — не могли полностью объяснить её устойчивость, особенно на фоне процессов, которые уже фиксируются в рамках древнего обвала антарктического льда.
Изначально исследователи предполагали, что полынья возникла из-за сочетания сильных ветров и особенностей океанических течений. Эти условия действительно могли вскрыть лёд, но не объясняли, почему дыра сохранялась столь долго.
Наблюдения показали, что одного атмосферного воздействия недостаточно. Лёд должен был вновь замерзнуть, однако этого не происходило, что указывало на более глубокие океанические процессы, сообщает научное издание Sciencepost.
Ключевым фактором оказался круговорот Уэдделла — мощная система течений в Южном океане. В период с 2015 по 2018 год он был необычайно активен. Это привело к подъему теплой и соленой воды из глубин к поверхности — процесс, сходный с тем, как скрытые маршруты теплых вод под Антарктидой ускоряют разрушение ледников.
Контакт более теплых вод с ледяным покровом ускорил таяние льда и способствовал формированию полыньи. Однако сам по себе этот механизм был временным: по мере охлаждения поверхностных вод дыра должна была закрыться.
Ответ на вопрос, почему полынья сохранялась, дала роль транспорта Экмана. Этот механизм описывает смещение поверхностных слоев воды под действием ветра, когда тепло и соль переносятся горизонтально.
Данные, собранные с помощью автономных поплавков и датчиков, установленных на морских слонах, показали, что именно транспорт Экмана поддерживал приток тепла и соли к поверхности. Благодаря этому процессу полынья не замерзала и существовала дольше, чем ожидалось.
"Перенос Экмана оказался тем ключевым элементом, которого не хватало для объяснения формирования и устойчивости этой гигантской дыры", — отметил профессор Саутгемптонского университета Альберто Навейра Гарабато.
Понимание механизма образования полыньи имеет значение далеко за пределами Антарктиды. Такие процессы влияют на теплообмен между океаном и атмосферой, циркуляцию вод и даже глобальный климат.
Открытие показывает, насколько сложными и взаимосвязанными являются океанические и атмосферные процессы, и почему их изменения могут приводить к неожиданным эффектам в полярных регионах.
Что такое полынья простыми словами?
Это участок открытой воды среди сплошного ледяного покрова.
Почему полынья в Антарктиде так удивила учёных?
Из-за своих гигантских размеров и необычной устойчивости.