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
Так рано еще никогда не было: полярный вихрь начал разрушаться уже в ноябре. Чем это грозит России?
Ученые давно замечали тревожную тенденцию, но такого поворота не ждали даже они...
Возможно, целлофановые пчелы — спасение человечества: они миллионы лет делают то, что нужно нам как воздух
Поразительно, но удивительный продукт ученые нашли почти полвека назад, но почему-то до последнего времени не обращали на него внимания...
Ненужный рай: 1500-километровое путешествие показало, почему древние люди обходили стороной Зеленую Аравию
Выяснилось, что питьевая вода еще не делает местность пригодной для жилья. Племенам из древности требовалось еще кое-что необходимое...
Новый рецепт апокалипсиса: даже небольшая ядерная боеголовка на орбите гарантировано выведет из игры 99% аппаратов за считаные дни
Однако самое опасное, по словам ученых, начнется позже. Почему космос будет фактически закрыт?...
Ученые использовали «психомантеум», чтобы вызвать призраков. А потом началось странное
Исследователи сами не до конца понимают, что зафиксировали приборы во время эксперимента...
Древние майя настолько любили красный цвет, что в итоге эта страсть, возможно, стала одной из причин гибели цивилизации
Ученые нашли доказательства, как яркая краска способствовала краху великой империи...
Авиация в США наконец-то уходит… с дискет: почему так поздно и как с этим обстоят дела в России?
Американцы потратили на выход из 90-х чудовищные суммы, но далеко не факт, что все заработает в срок и как надо...
Настоящий Ковчег Завета, возможно, спрятан в Эфиопии: почему его может видеть только один человек?
Этой истории 3000 лет, но она до сих пор далека от своего завершения...
Загадочный астероид неожиданно ускорился: у астрофизиков заканчиваются объяснения и гипотезы
Пожалуй, это самый интересный космический детектив за последнее время, и пока он далек до финала...
Наша Вселенная скреплена невидимым галактическим клеем: и без него нас бы не было
По словам ученых, «склеивание» произошло уже в первые секунды существования мироздания...
Парадокс Древнего Перу: жили мирно, но при этом приносили массовые и жестокие человеческие жертвы. Почему?
Ученый рассказал, какую роль в истории сыграл Эль-Ниньо и почему ритуальные убийства совершали «без гнева и конфликта»...
Усиленно боролись за чистоту, но просчитались: как роковая ошибка властей поставила под угрозу целый средневековый город
Норвежский Тронхейм был самым чистым в Европе, однако руководству города этого показалось мало. Хотели как лучше, а получилось как всегда...
В России создана революционная упаковка: молоко будет свежим целый месяц
Разбираемся: не испортился ли вкус продукта и когда ожидать чудо-пачки в продаже...
Тайна скифской ДНК: что поразило российских ученых, когда они заглянули в геном легендарных кочевников древности
Оказалось, что 2500 лет подряд историки ошибались в происхождении этого народа. Теории и учебники придется серьезно переписать...
Назад в будущее: в России вернут проводное радио. Зачем? Почему спорят эксперты?
В технологию уже вложено более миллиарда рублей, а МЧС называет проводное радио лучшим способом оповещения на сегодня...