Антарктика теряет лед — вопреки ожиданиям

Некоторые участки воды вокруг Антарктиды стали заметно более солеными — и это, как выяснилось, влияет на объемы морского льда в южной части планеты.

Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что увеличение солености в приповерхностных слоях океана может частично объяснить сокращение антарктического морского льда, наблюдаемое в последние десять лет. Этот тренд сменил прежний период его роста.

«Антарктический лед оказывает колоссальное влияние — на уровень моря, на глобальное потепление, а значит, и на климатические экстремумы», — говорит Алессандро Сильвано, ведущий автор исследования и старший научный сотрудник Университета Саутгемптона, изучающий Южный океан. По его словам, полученные данные свидетельствуют о том, что «мы вступаем в новую систему, в новый мир».

Морской лед в полярных океанах Земли ежегодно тает летом и восстанавливается зимой, выполняя роль зеркала, отражающего солнечное тепло обратно в космос. С конца 1970-х, на фоне роста глобальных температур, площадь морского льда в Арктике резко сокращается. Антарктика долгое время оставалась исключением: до 2010-х годов ее морской лед даже увеличивался.

В исследовании использовались спутниковые данные, позволяющие отслеживать изменения с помощью измерения яркости — параметра, который слабо, но стабильно коррелирует с соленостью воды. Однако этот сигнал слишком мал и легко маскируется другими факторами, объясняет доктор Алессандро Сильвано. Только с появлением новых алгоритмов анализа удалось выявить тенденцию.

Когда Сильвано и его соавторы впервые заметили рост солености, они предположили, что это ошибка в спутниковых данных. Но затем аналогичные изменения начали фиксировать и океанографические приборы — это подтвердило, что тренд реален.

«Поскольку тающий лед должен делать океан менее соленым, мы ожидали увидеть, наоборот, снижение солености», — говорит ученый. Он добавляет, что изменение климата приводит к росту осадков и стока с тающих ледников Антарктиды — это, казалось бы, должно усиливать поступление пресной воды. «Вместо этого мы увидели рост солености».

Повышение солености изменяет плотность воды и вызывает восходящее движение более теплых масс, которые обычно остаются на глубине. Эта теплая вода ускоряет таяние морского льда и препятствует его восстановлению зимой.

В результате запускается обратная связь: чем меньше льда, тем меньше поступает пресной воды, которая могла бы уравновесить соленость и температуру. По словам Сильвано, это усиливает потепление и делает систему все более нестабильной.

Шэрон Стаммерджон, старший научный сотрудник Института арктических и альпийских исследований Университета Колорадо в Боулдере, назвала новое исследование «недостающим звеном» в понимании причин изменений морского льда в Антарктике. «Последние десять лет мы пытаемся понять, почему антарктический морской лед так резко сократился — и почему сокращение продолжается», — отметила она.

Как поясняет Стаммерджон, океан традиционно играет роль теплового «банка» планеты. Пресная вода, менее плотная, образует верхний слой и словно крышка удерживает соленые и теплые массы в глубине. Повышение солености нарушает этот слой и приводит к более активному перемешиванию воды — и, как следствие, высвобождению тепла к поверхности. «До 2015 года эта крышка еще сдерживала процессы», — сказала она.

Климатолог Сесилия Битц из Университета Вашингтона подчеркнула, что до недавнего времени наблюдений за Антарктикой — сложной и труднодоступной системой — было катастрофически мало. Только за последние десять лет ситуация начала меняться: улучшились спутниковые данные и стала развиваться сеть автономных океанографических буйков Argo с сенсорами. Именно эти данные легли в основу исследования группы доктора Сильвано.

Однако наблюдательная инфраструктура вновь оказалась под угрозой. Министерство обороны США объявило, что с 31 июля прекратит предоставление части спутниковых данных, которые ученые используют для мониторинга морского льда. Это касается не только исследований в Антарктике и Арктике, но и прогнозирования ураганов — один из сенсоров, попадающий под отключение, играет ключевую роль и в этой сфере.

Как научное сообщество адаптируется к утрате этих данных, пока неясно, признала Стаммерджон. Однако, по ее словам, существует ряд альтернатив — в том числе спутниковые программы Европейского космического агентства и Японского агентства аэрокосмических исследований, которые, возможно, смогут частично восполнить пробел.