Ученые бьют тревогу из-за таяния Антарктиды

В феврале на ледоколе у берегов Западной Антарктиды Роберт Лартер, морской геофизик из Британской антарктической службы (BAS), увидел на палубе поразительное зрелище: насколько хватало глаз, открытая серая вода. Льда не было, чтобы корабль мог разбиться. На следующий день спутниковые исследования показали, что морской лед вокруг континента достиг рекордно низкого уровня.

В отличие от быстро сокращающегося арктического морского льда, морской лед, окружающий Антарктиду, до недавнего времени казался более устойчивым к изменению климата. Но теперь, согласно нескольким недавним исследованиям, может начаться долгосрочный спад, который может иметь неожиданный и зловещий эффект домино. Истощение морского льда может усилить вихревое течение, называемое круговоротом Росса, приблизив теплые воды к суше и ускорив разрушение западно-антарктического ледяного щита, который удерживает достаточно воды, чтобы поднять глобальный уровень моря на 3,3 метра. Более теплая вода и таяние ледников, ожидаемые от более сильного круговорота, уже демонстрируют признаки замедления части опрокидывающей циркуляции глобального океана, критической «конвейерной ленты» течений, которая распределяет тепло и удаляет углекислый газ из атмосферы. 

Хотя климатические модели предсказывают возможное сокращение антарктического морского льда, ледяной покров фактически немного расширялся до десяти лет назад. Затем с 2014 по 2017 год лед начал быстро исчезать, потеряв за 3 года больше, чем Арктика потеряла за 3 десятилетия. Лед восстанавливался в течение нескольких лет, затем возобновил движение вниз, достигнув рекордно низкого уровня в прошлом году и снова в этом году.

Это неустойчивое поведение затрудняет определение того, действительно ли началось долгосрочное сокращение льда. За последнее десятилетие общий объем антарктического морского льда сильно изменился, и ученые не знают, почему это происходит. По словам специалистов, свою роль, вероятно, играют краткосрочные климатические колебания, такие как Эль-Ниньо и колебания ревущего ветра Южного океана. Но в некоторых регионах, в том числе в морях у Западной Антарктиды, снижение уже очевидно.

В этих водах, скрытых под морским льдом, вращается круговорот Росса шириной 1000 километров, питаемый теплыми течениями с далекого севера. Фелипе Гомес Вальдивия, физический океанограф из BAS, и его коллеги хотели выяснить, как сокращение морского льда может повлиять на круговорот. Используя британскую модель системы Земли, климатическую модель следующего поколения, они обнаружили, что по мере того, как морской лед истончается, сила поверхностных ветров на недавно обнажившейся воде усиливает круговорот и расширяет его. Большой круговорот приблизил теплую воду к ледникам Западной Антарктиды, которые выходят в океан в виде шельфовых ледников и уязвимы для таяния снизу. Вальдивия говорит, что в течение 30 лет после своего расширения круговорот может нагреть воды под ледниками на 1°C — беспрецедентная волна тепла, которая ускорит эрозию льда.

Наиболее тревожным является то, что круговорот расширялся даже в сценариях, когда выбросы парниковых газов снижались, а потепление климата замедлялось. Как только морской лед в модели начал уменьшаться, произошло его расширение. 

Хотя это всего лишь результат одной модели, расширение имеет физический смысл. Вполне возможно, что оно уже началось: работа, проведенная несколько лет назад, показала, что усиливающийся круговорот мог частично способствовать потеплению на 0,3°C, зарегистрированному в водах под шельфовыми ледниками за последние 20 лет.

По мере расширения круговорота теплая и пресная вода от таяния ледников будет направляться от шельфовых ледников к морю Росса, где они могут нарушить процесс, называемый формированием придонных вод. Морской лед постоянно образуется и сдувается в море Росса. Обогащенные солью, выброшенной льдом и подверженные воздействию холодного ветра, поверхностные воды становятся достаточно тяжелыми, чтобы погрузиться в бездну. Эта «фабрика» придонных вод является одним из двигателей глобальной опрокидывающей циркуляции, крупномасштабных потоков, которые перемещают тепло и питательные вещества по бассейнам мирового океана, а также улавливают углекислый газ в морских глубинах.

Согласно исследованию, опубликованному в прошлом году, массивы роботизированных поплавков Deep Argo, которые погружаются на глубину, а затем всплывают для передачи данных, обнаружили, что эти придонные воды начали нагреваться. Более того, 63-летняя запись из моря Росса, также опубликованная в 2022 году, показала, что воды у поверхности неуклонно становились менее плотными. Оба эффекта могут способствовать нарушению работы фабрики донных вод и опрокидыванию циркуляции.