Дыра в сердце Антарктиды: учёные раскрыли тайну ледяной бездны, которую не могли объяснить 40 лет

Когда в 2016 году спутники зафиксировали в антарктических льдах огромную дыру, учёные не поверили своим глазам. Этот феномен, получивший название Polynie Maud Rise, возник прямо в центре моря Уэдделла — в месте, где обычно царит сплошной лед. Размер полыни поражал: площадь была почти вдвое больше территории Уэльса. Исчезнув, дыра вновь появилась в 2017 году, а затем бесследно закрылась. Что заставило льды Антарктиды буквально "расступиться" — долгое время оставалось загадкой.

Как появлялась и исчезала загадочная полынья

Обычные полыньи — это участки открытой воды среди морского льда, возникающие при шторме или течении. Но случай 2016 года выбивался из всех известных закономерностей. Размеры и устойчивость дыры не поддавались объяснению: ни ветер, ни температура воздуха не могли создать столь масштабный разлом.

Исследователи предположили, что дело в совокупности факторов — сильном ветре, океанических течениях и температурных скачках. Однако моделирование показало: даже при этих условиях лед должен был быстро замерзнуть снова. Поэтому требовалось иное объяснение.

Виновник найден — круговорот Уэдделла

Ключ к разгадке оказался в глубинах моря. Наблюдения за подводными потоками показали, что в 2015–2018 годах в районе Мод-Райз необычайно усилился круговорот Уэдделла — мощное течение, закручивающее воду на сотни километров вокруг. Этот вихрь поднял к поверхности теплые и соленые слои океана, обычно скрытые на глубине. Когда такие массы встречают ледяное покрытие, они начинают его плавить изнутри.

Соленая вода не замерзает при нуле, поэтому поверхность моря оставалась открытой даже при антарктических температурах. Однако со временем поток ослаб, тепло рассеялось, и дыра вновь закрылась — до следующего всплеска активности течений.

Роль ветра и транспорта Экмана

Последние исследования помогли уточнить детали этого механизма. Ученые выяснили, что решающую роль сыграл так называемый транспорт Экмана — горизонтальное смещение верхних слоев воды под действием ветра. Именно этот процесс удерживал теплую воду у поверхности и не позволял льду образоваться снова.

"Перенос Экмана был ключевым элементом, которого не хватало для объяснения образования и существования гигантской дыры", — подчеркнул профессор Саутгемптонского университета Альберто Навейра Гарабато.

Чтобы подтвердить гипотезу, специалисты использовали уникальные источники данных — автономные поплавки, дрейфующие в океане, и датчики, закрепленные на морских слонах. Эти устройства фиксировали температуру, соленость и направление движения воды в режиме реального времени. В результате учёные смогли буквально "увидеть" работу антарктического механизма изнутри.

Что показали восемь лет наблюдений

Благодаря многолетним данным стало ясно: гигантская дыра — не случайность, а естественный результат сочетания трёх факторов:

1. усиления круговорота Уэдделла;

2. подъёма теплых соленых вод на поверхность;

3. воздействия сильных ветров, создающих транспорт Экмана.

Когда все эти элементы совпадают, лед "раздвигается", и океан открывает свое лицо. Но как только сила вихря ослабевает, замерзание возвращается, и полынья исчезает.

Сравнение: обычные полыньи и феномен Maud Rise

Как учёные раскрыли тайну: шаг за шагом

1. Сначала специалисты зафиксировали аномалию по спутниковым снимкам NASA и Европейского космического агентства.

2. Затем провели моделирование, чтобы проверить влияние температуры и ветра.

3. После неудачных попыток объяснения установили сеть автономных датчиков и начали собирать полевые данные.

4. Анализ за несколько лет показал усиление круговорота и совпадение его с появлением полыни.

5. В 2024 году результаты подтвердились лабораторным моделированием и были опубликованы в журнале Science Advances.

Ошибка → Последствия → Альтернатива

• Ошибка: считать, что появление полыньи — результат случайного шторма.
  Последствия: недооценка роли глубинных течений и ветров в таянии льдов.
  Альтернатива: использовать интегрированные модели, учитывающие взаимодействие всех слоёв океана — от дна до поверхности.

А что если…

Учёные не исключают, что Polynie Maud Rise может вернуться. Если круговорот Уэдделла вновь усилится из-за изменений ветрового режима или повышения температуры океана, лёд снова может разойтись. Однако теперь специалисты вооружены знаниями и инструментами, которые позволят отследить процесс с самого начала.

Сценарий повторного образования полыни также поможет лучше понять, как океан "дышит" и каким образом передает тепло в атмосферу. Эти данные критически важны для прогнозирования климатических изменений.

Плюсы и минусы феномена

FAQ

Почему полынья так долго оставалась загадкой?
Потому что учёным не хватало полевых данных о движении подповерхностных вод. Только благодаря современным автономным приборам удалось понять взаимодействие потоков и ветров.

Может ли полынья повлиять на уровень Мирового океана?
Косвенно — да. Масштабное таяние льдов изменяет солёность и плотность воды, что влияет на циркуляцию и теплообмен между океанами.

Как это открытие поможет в будущем?
Полученные знания помогут предсказывать, где и когда могут образоваться новые полыньи, а также уточнить климатические модели, особенно в отношении таяния Антарктиды.

Мифы и правда

Миф: дыра во льду — признак тектонической активности под Антарктидой.
Правда: это чисто океанографическое явление, связанное с ветрами и течениями, а не с вулканами.

Миф: полынья — след глобального потепления.
Правда: её появление обусловлено локальными процессами, хотя потепление может усиливать вероятность таких событий.

Миф: в полыньях гибнут животные.
Правда: наоборот, открытые участки воды создают кормовую базу для тюленей, пингвинов и китов.

Три интересных факта

1. Морские слоны — лучшие "ассистенты" океанологов: они способны погружаться на глубину более 1500 метров и собирать данные там, где человеку не под силу.
2. Круговорот Уэдделла является одним из самых устойчивых океанских вихрей на планете, существующим десятилетиями.
3. Полынья Maud Rise помогла ученым проверить работу климатических моделей, созданных для прогнозирования таяния арктических льдов.

Исторический контекст

Подобные полыньи уже наблюдались ранее. В 1970-е годы советские спутники фиксировали аналогичные дыры в море Уэдделла, но тогда технологии не позволяли объяснить их природу. Только спустя десятилетия наука смогла "добраться" до сути — от первых предположений о вулканах до точных расчетов динамики потоков.