Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
В Тихом океане началась стремительная перестройка, которая ломает все привычные процессы. Молодая океаническая вода начнет стареть, а старая — молодеть. К такому неожиданному выводу пришли ученые из Калифорнийского университета (Сан-Диего), когда смоделировали циркуляцию тихоокеанской воды на сто лет вперед. Почему же две части самого большого водоема на планете меняют свой возраст на противоположный?
С берега старение океана не разглядеть, хотя процесс идет постоянно. Вода теряет растворенный кислород: его расходуют морские обитатели, бактерии и обычные химические реакции. Пока водная масса контактирует с поверхностью и открытым воздухом, запас восполняется. Стоит ей уйти вниз и потерять эту связь, и обратного пути к свежему кислороду уже нет.

Различие старой и молодой воды
Отсюда и понятие возраста. Молодая вода недавно была наверху, она насыщена кислородом и обитаема. Старая вода давно оторвалась от поверхности, ее кислородный бюджет постепенно исчерпывается, и жить в ней становится все труднее.
Дальше начинает действовать физика, которая знакома каждому, кто хоть раз в жизни открывал бутылку с теплой газировкой. Чем теплее вода, тем меньше кислорода она удерживает. Глобальное потепление подстегивает старение океанов, и ученые предупреждает, что ничем хорошим для подводных систем это не закончится. При этом исследователям мало знать, что кислорода в океане в целом станет меньше. Важно другое: где именно и насколько сильно. А до недавнего времени именно с этим была проблема — никто не мог сказать, как потери распределятся по регионам.
Калифорнийские ученые поступили хитро. Вместо того чтобы строить сложную модель с десятками параметров, они взяли упрощенную схему океанских течений и «прокрутили» ее на сто лет вперед. Цель — увидеть чистый эффект потепления на кислород в воде, не утонув в сотне побочных факторов.
Главное происходит в Тихом океане, на глубинах от 200 до 1000 метров — в термоклине. Это слой-посредник между теплой поверхностью и холодными глубинами: через него вода обменивается свойствами, и он первым чувствует смену температурного режима.

Где находится термоклин?
Механизм простой. Теплая вода легче холодной, поэтому слои расслаиваются. Океан греется сверху: разница температур между верхом и низом растет, а с ней и барьер между ними. Слоям все труднее смешиваться, вертикальные потоки слабеют, обмен затихает. Как пишут сами исследователи: молодые слои в термоклине Тихого океана становятся старше, а старые — моложе.
Замедление обмена одинаковое, а результат разный, и причина в ветрах. В субтропической северной части Тихого океана термоклин питается сверху: туда подмешиваются молодые и более свежие воды с верхних горизонтов. Когда этот приток слабеет, подпитки молодостью не хватает, и слой стареет. Кислород там начнет уходить активнее всего.
В тропической части все устроено наоборот. Там на термоклин сильнее работает подпитка снизу, а поднимающаяся вода старая и менее пресная. Замедление вертикальных потоков означает, что старой воды снизу придет меньше.
Результат вышел прямо парадоксальный. Тропический термоклин помолодеет. Но не потому, что к нему прибудет свежая вода, а наоборот, из-за того, что к нему перестанет поступать порции старой воды. Уменьшение количества старой воды означает, что средний возраст слоя снижается. То есть омоложение происходит не через приток, а через лишение.

Поразительно, но на ситуацию в тропиках влияет далекая Антарктида
У второго эффекта обнаружился неожиданный источник. Он работает по принципу дистанционного управления и тянется из Южного океана вокруг Антарктиды, который тоже нагревается. Получается, что замедление вертикальных потоков в Тихом океане — результат двойного давления: местного, тихоокеанского, и далекого, антарктического.
Прежние работы уже предсказывали сдвиги кислородного баланса, но новая модель дает детализацию: где именно, в какую сторону и насколько сильно затормозит вертикальный обмен. Авторы надеются, что это уточнение повысит уверенность в климатических прогнозах и поможет лучше сравнивать их с реальной дезоксигенацией океана.
Что будет с морской жизнью, команда не разбирала, но предполагает, что сильнее всего изменения ударят по северной части Тихого океана.
Одна новость — умеренно хорошая. Существующие зоны с низким кислородом не обвалятся резко: потери там пойдут мягче. Но утешение хрупкое: эти районы и так уже на грани, хуже них в океане просто нет.
Модель упрощенная, и авторы этого не скрывают. Для полной картины на сто лет вперед нужны более детальные расчеты, например, с учетом смены направления ветров. Без этого Тихий океан не собрать. Как заключают исследователи, именно эти изменения циркуляции, вызванные потеплением, формируют физическую, биогеохимическую и экосистемную реакцию Тихого океана на антропогенный климат.
Почему задыхается старая вода?
С берега старение океана не разглядеть, хотя процесс идет постоянно. Вода теряет растворенный кислород: его расходуют морские обитатели, бактерии и обычные химические реакции. Пока водная масса контактирует с поверхностью и открытым воздухом, запас восполняется. Стоит ей уйти вниз и потерять эту связь, и обратного пути к свежему кислороду уже нет.

Различие старой и молодой воды
Отсюда и понятие возраста. Молодая вода недавно была наверху, она насыщена кислородом и обитаема. Старая вода давно оторвалась от поверхности, ее кислородный бюджет постепенно исчерпывается, и жить в ней становится все труднее.
Дальше начинает действовать физика, которая знакома каждому, кто хоть раз в жизни открывал бутылку с теплой газировкой. Чем теплее вода, тем меньше кислорода она удерживает. Глобальное потепление подстегивает старение океанов, и ученые предупреждает, что ничем хорошим для подводных систем это не закончится. При этом исследователям мало знать, что кислорода в океане в целом станет меньше. Важно другое: где именно и насколько сильно. А до недавнего времени именно с этим была проблема — никто не мог сказать, как потери распределятся по регионам.
Взгляд на столетие вперед
Калифорнийские ученые поступили хитро. Вместо того чтобы строить сложную модель с десятками параметров, они взяли упрощенную схему океанских течений и «прокрутили» ее на сто лет вперед. Цель — увидеть чистый эффект потепления на кислород в воде, не утонув в сотне побочных факторов.
Главное происходит в Тихом океане, на глубинах от 200 до 1000 метров — в термоклине. Это слой-посредник между теплой поверхностью и холодными глубинами: через него вода обменивается свойствами, и он первым чувствует смену температурного режима.

Где находится термоклин?
Механизм простой. Теплая вода легче холодной, поэтому слои расслаиваются. Океан греется сверху: разница температур между верхом и низом растет, а с ней и барьер между ними. Слоям все труднее смешиваться, вертикальные потоки слабеют, обмен затихает. Как пишут сами исследователи: молодые слои в термоклине Тихого океана становятся старше, а старые — моложе.
Север и тропики расходятся?
Замедление обмена одинаковое, а результат разный, и причина в ветрах. В субтропической северной части Тихого океана термоклин питается сверху: туда подмешиваются молодые и более свежие воды с верхних горизонтов. Когда этот приток слабеет, подпитки молодостью не хватает, и слой стареет. Кислород там начнет уходить активнее всего.
В тропической части все устроено наоборот. Там на термоклин сильнее работает подпитка снизу, а поднимающаяся вода старая и менее пресная. Замедление вертикальных потоков означает, что старой воды снизу придет меньше.
Результат вышел прямо парадоксальный. Тропический термоклин помолодеет. Но не потому, что к нему прибудет свежая вода, а наоборот, из-за того, что к нему перестанет поступать порции старой воды. Уменьшение количества старой воды означает, что средний возраст слоя снижается. То есть омоложение происходит не через приток, а через лишение.

Поразительно, но на ситуацию в тропиках влияет далекая Антарктида
У второго эффекта обнаружился неожиданный источник. Он работает по принципу дистанционного управления и тянется из Южного океана вокруг Антарктиды, который тоже нагревается. Получается, что замедление вертикальных потоков в Тихом океане — результат двойного давления: местного, тихоокеанского, и далекого, антарктического.
Прежние работы уже предсказывали сдвиги кислородного баланса, но новая модель дает детализацию: где именно, в какую сторону и насколько сильно затормозит вертикальный обмен. Авторы надеются, что это уточнение повысит уверенность в климатических прогнозах и поможет лучше сравнивать их с реальной дезоксигенацией океана.
Что будет с морской жизнью, команда не разбирала, но предполагает, что сильнее всего изменения ударят по северной части Тихого океана.
Что осталось за кадром
Одна новость — умеренно хорошая. Существующие зоны с низким кислородом не обвалятся резко: потери там пойдут мягче. Но утешение хрупкое: эти районы и так уже на грани, хуже них в океане просто нет.
Модель упрощенная, и авторы этого не скрывают. Для полной картины на сто лет вперед нужны более детальные расчеты, например, с учетом смены направления ветров. Без этого Тихий океан не собрать. Как заключают исследователи, именно эти изменения циркуляции, вызванные потеплением, формируют физическую, биогеохимическую и экосистемную реакцию Тихого океана на антропогенный климат.
- Ольга Смольникова
- sciencealert.com, oceandecade.org, дары-ямала.рф, youtube.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
Крестик XII века показал, настолько ученые ошибались в истории древнего Смоленска
Скромный артефакт из редкого материала оказался для археологов дороже серебряного клада...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...
«Мясной фарш» для Гитлера: как виртуозная операция в 1943 году решила ход битвы за Италию
Дерзко, остроумно и с огромной долей везения: британский план висел на волоске, но Лондону помогли… сами немцы...
Пустая еда: почему за 60 лет наши продукты потеряли половину полезных веществ и микроэлементов
По словам исследователей, мир находится в состоянии скрытого голода: калорий, вроде бы, хватает, а витаминов и минералов нет...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...
После чудовищного Эль-Ниньо наш мир, возможно, уже не будет прежним
Первой жертвой будет Амазония, но это, как говорят ученые, только начало...
Монетный детектив: российский ученый 10 лет охотился за распроданными сокровищами и раскрыл тайну древнего царства на Боспоре
Пожалуй, это одна из самых интересных исторических загадок, раскрытых в последнее время...