Ученые обнаружили границу распространения антарктических донных вод в Северной Атлантике
18 декабря 2023 г.
Океанологи выяснили, что глубоководный проход Западный, который расположен в Атлантическом океане на широтах между Марокко и Португалией, служит естественным коридором для транспорта антарктической донной воды в Северо-Восточную Атлантику.
По мере этого переноса вода из Антарктики смешивается с атлантической, меняя свою температуру, соленость и химический состав. Полученные данные позволяют лучше понять, как водные массы, участвующие в переносе тепла и углерода, циркулируют в океане. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Deep-Sea Research.
Антарктическая донная вода играет ключевую роль в переносе тепла, углерода и силикатов по всему Мировому океану, тем самым оказывая существенное влияние на структуру и интенсивность циркуляции его вод, а потому и на климат Земли. Пути распространения антарктической донной воды хорошо изучены. Например, известно, что в Восточную Атлантику она поступает через разломы Романш, Чейн и Вима, а также через несколько менее крупных разломов. Удаляясь от района своего происхождения, антарктическая донная вода меняет температуру и соленость (они возрастают по мере продвижения течений на север), перемешиваясь с водами Северной Атлантики. Чтобы понять, как сегодня меняется циркуляция в Мировом океане, и уточнить, как взаимодействуют глубинные воды северного и южного происхождения, ученые стараются найти границы их распространения.
Ученые из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (Москва), Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (Калининград) и Морского гидрофизического института РАН (Севастополь) исследовали глубоководный проход Западный – природный коридор в центральной части Атлантического океана. По нему воды из южных широт поступают в Иберийскую котловину – плоскую равнину на дне океана, расположенную в Северо-Восточной Атлантике на широтах Португалии.
В ходе экспедиции научно-исследовательского судна «Академик Иоффе» в 2022 году авторы измерили потенциальную температуру и соленость воды на океанологических станциях, а также направление ее течения от поверхности до дна океана. На температуру воды на больших глубинах влияет давление, поэтому ученые используют понятие не обычной температуры, а потенциальной – той, что рассчитывается с учетом давления. Дополнительно – чтобы оценить, успела ли вода из Антарктиды смешаться с водами из Северной Атлантики, – исследователи отобрали пробы с глубин более 4000 метров и определили содержание в них растворенных кислорода и кремния. Эти элементы были взяты потому, что антарктическая вода содержит повышенные концентрации растворенного кремния одновременно с пониженным (по сравнению с водой атлантического происхождения) количеством растворенного кислорода.
Авторы обнаружили антарктическую донную воду с потенциальной температурой ниже 2 °С к югу и к северу от глубоководного прохода Западного (на широтах Марокко и Португалии соответственно). В самом глубоководном проходе придонная водная масса имела потенциальную температуру выше 2 °С. Но количество растворенных кремния и кислорода указало на то, что это все-таки антарктическая донная вода, смешанная с северо-атлантической глубинной водой.
Таким образом, исследователи определили, что глубоководный проход Западный служит естественным коридором, по которому Антарктическая донная вода, смешанная с Северо-Атлантической глубинной водой, попадает в Иберийскую котловину – вплоть до широт Португалии.
«Мы впервые показали, что холодные антарктические донные воды, хоть и сильно измененные за счет смешения с водами североатлантического происхождения, все же достигают Иберийской котловины. Ранее же считалось, что они распространяются не далее глубоководного прохода Западного, то есть широт, соответствующих северу Африки. В дальнейшем мы планируем продолжать исследования в этом районе, что позволит оценить роль проходов Азоро-Гибралтарского разлома в глубинном водообмене в Атлантическом океане. Наш круг интересов – весь Мировой океан!» – рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгений Морозов, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией гидрологических процессов ИО РАН и Президент Международной ассоциации физических наук об океане (IAPSO) в 2011–2015 годах.
Источник: РНФ.
Метки: Антарктика, ИО РАН, МГИ РАН