Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента

Антарктида всегда жила по своим собственным законам, редко понятным ученым. Еще десять лет назад ледяной панцирь Южного океана не просто не таял, а уверенно расширялся, год за годом обновляя рекорды площади. Но в 2015 году что-то пошло не так. Сначала в августе лед достиг аномально раннего максимума, а затем, вопреки всей логике, случилось нечто неожиданное: он начал стремительно исчезать. К лету 2016 года площадь морского льда сжалась до исторического минимума. С тех пор континент так и не смог оправиться: антирекорды следовали один за другим.

Долгое время ученые терялись в догадках: как система, которая десятилетиями наращивала лед, вдруг дала сбой? Ответ, как выяснила международная группа исследователей, крылся вовсе не в атмосфере. Напротив, разгадка нашлась в глубинах океанах, там, где за десятилетия незаметно созрели условиях для взлома природного щита континента.

Что такое зимняя вода?

Главной защитой антарктических льдов всегда служил слой так называемой зимней воды. Эта холодная и относительно пресная прослойка, формирующаяся в суровые зимние месяцы, залегает прямо под поверхностью и работает как термос. Она не позволяет теплым водам подняться с глубин и растопить лед на поверхности.



Чтобы понять происходящее, ученым пришлось исследовать более 100 000 гидрографических профилей, собранных в период с 2005 по 2022 год. Оказалось, что с 2005 по 2015 год, когда спутники фиксировали рост льда, под водой происходили тревожные изменения. Слой зимней воды утончался с угрожающей скоростью, теряя почти по два метра в год. В итоге за десятилетие пресная прослойка стала тоньше на 20%.

Параллельно с этим циркумполярная глубинная вода, теплая и соленая, наоборот, все выше и выше поднималась к поверхности. При этом зимняя вода уменьшалась и наверху, ее замещал разрастающийся вглубь лед.

Можно сказать, что атмосфера и океан вели сложную и напряженную игру. Наверху лед продолжал расширяться, а внизу, словно сжатая пружина, накапливалась энергия, готовая в любой момент вырваться наружу. В итоге защитный слой истончился настолько, что теплые воды оказались в опасной близости от поверхности, ожидая лишь последнего толчка.

Ветер ломает систему

Соломинкой, переломившей горб верблюду, стал ветер. Зимой 2015 года над просторами Южного океана пронеслись аномально мощные воздушные потоки. В обычных условиях ветер перемешивает лишь верхний слой воды, не затрагивая глубинные запасы тепла, но ситуация была иной. Тонкая прослойка зимней воды, чья толщина за десять лет сократилась до минимума, больше не могла служить надежным барьером. Анализ скорости трения ветра о поверхность океана, главного двигателя перемешивания, показал, что в 2015 году этот показатель взлетел до небывалых высот.



Ветра не просто гнали волны: они пробили оставшуюся защиту, вызвав мощнейший вертикальный обмен. В результате этого механического воздействия теплые и соленые воды глубины устремились вверх, смешиваясь с поверхностным слоем.

Ученые подсчитали, что в тот год поток тепла снизу в несколько раз превысил средние значения. В иных регионах он достигал 100 ватт на квадратный метр. Этого достаточно, чтобы растопить более 30 сантиметров льда за сезон. Лед, который должен был продолжать расти, оказался в прямом контакте с океанским теплом. С этого момента механизм, веками защищавший Антарктиду, перестал работать.

Новая реальность настала

Последствия зимнего удара 2015 года оказались необратимыми. После того как ветра перемешали океан, соленость в верхнем слое резко возросла, а в глубинных водах, наоборот, упала. Это привело к разрушению градиентов плотности, которые и обеспечивали стабильность водной толщи. Стратификация, то есть разделение океана на четкие слои с разными свойствами, исчезла. Связь между поверхностью и глубинным океаном стала прямой и постоянной.



Ученые зафиксировали коренной перелом в отношениях океана и льда. До 2015 года существовала четкая корреляция: чем выше поднималась глубинная вода, тем больше было льда. Но после зимы 2015 года знак этой связи сменился на противоположный.

Там, где зимняя истончилась сильнее всего, лед теперь таял быстрее всего. С 2016 года вся верхняя толща океана начала неуклонно нагреваться. Соленость зимней воды продолжала оставаться высокой, и это препятствовало восстановлению прежней стратификации.
Ученые резюмируют: лед оказался беззащитен перед теплом океана не на один сезон, а на годы вперед. Барьер, который десятилетиями сдерживал натиск глубинного тепла, перестал существовать.

Наблюдения последних лет рисуют тревожную картину. Даже кратковременные эпизоды потепления поверхности, как в 2017 и 2020 годах, теперь приводят к быстрому размыванию остатков стратификации. Океан и лед вошли в новую фазу взаимодействия, где роль зимней воды как изолятора сведена к минимуму. Теперь любой сильный ветер или теплая воздушная масса способны запустить процесс таяния, потому что глубинный резервуар тепла всегда находится наготове.

При этом вопрос о том, навсегда ли изменилась антарктическая система, остается открытым. У ученых есть масса информации о прошлом, однако ни одна климатическая модель не может точно предсказать будущее. Это говорит о том, что исследователи однозначно не учитывают какие-то важные подводные процессы. Смогут ли воды Антарктиды восстановить свой защитный слой? Или мы стали свидетелями необратимой смены климата? Наука пока не может дать исчерпывающие ответы на эти вопросы.