Изучены гидрохимические характеристики глубинных и донных вод в разломах Северо-Атлантического хребта
22 декабря 2025 г.
Ученые исследовали свойства глубинных и придонных вод в четырех ранее неизученных трансформных разломах Северо-Атлантического хребта между 24∘ и 36∘ с. ш. На основе новых натурных данных изучена пространственная изменчивость термохалинной и гидрохимической структуры в каждом из разломов. Работа опубликована в Russian Journal of Earth Sciences.
Работу выполнили А. М. Селиверстова1, О. А. Зуев1 и К. А. Ефимова2 (1Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, 2Арктический и антарктический научно-исследовательский институт).
В Атлантике хорошо развита система меридионального обмена водой, известная как Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция. Она обеспечивает постоянное перераспределение тепла и массы между высокими и низкими широтами. При этом в широтном направлении глубинный, а тем более придонный, водообмен между Западной и Восточной Атлантикой значительно ограничен по причине наличия естественного орографического барьера в виде Срединно-Атлантического хребта (САХ). При средних глубинах большинства котловин Атлантики около 5000 м САХ имеет глубину порядка 2500–3000 м, тем самым разделяя собой глубинный слой воды более 2000 м от дна. Именно этим обстоятельством объясняется различия в характеристиках воды по разные стороны от САХ.
В САХ имеется большое количество поперечных трансформных разломов, некоторые из которых достаточно широкие и глубокие для проникновения воды из одной части Атлантики в другую. Самыми изученными являются разлом Романш и разлом Вима. Помимо них существует большое количество других, с менее интенсивным потоком вод. Благодаря своему количеству все вместе они вносят ощутимый вклад в придонный водообмен, а глубоководный водообмен может осуществляться в еще большем объеме. Исследования в разломах САХ важны также для изучения процессов перемешивания водных масс в быстродвижущемся глубоководном потоке. Термохалинная и гидрохимическая структура воды дают возможность исследовать изменения ее свойств в ходе распространения вдоль трансформного разлома, а также сравнивать характеристики по обе стороны от САХ.
Целью настоящей работы стало изучение свойств воды в четырех разломах САХ: Океанографер, Хайес, Атлантис и Кейн. По распределению гидрофизических и гидрохимических параметров вдоль каждого разлома были проанализированы водные массы, поступающие с обеих сторон САХ. Исследовались возможность водообмена между Восточной и Западной Атлантикой через трансформные разломы, а также пространственная изменчивость характеристик воды в широтном и меридиональном направлениях.
В результате в меридиональном направлении были подтверждены уменьшение температуры и концентрации кислорода, а также увеличение концентрации биогенных элементов с севера на юг по обе стороны Северо-Атлантического хребта. Показано отсутствие перетока придонной воды из Восточной Атлантики в Западную, что в главной степени обусловлено большим количеством орографических препятствий внутри разломов и положительным горизонтальным градиентом плотности. Установлено наличие глубинного водообмена между разными частями Атлантики во всех разломах. Выяснилось, что в северных разломах поток направлен преимущественно на запад на глубинах 2200–2800 м, в южных – преобладает восточный перенос на глубинах 3100–4400 м. Таким образом происходит обновление глубинных вод внутри разломов, а также их перенос через Северо-Атлантический хребет.
Метки: ИО РАН, океанология