В последние несколько десятилетий площадь арктического морского льда постоянно сокращается, в том числе и зимой, когда его протяжённость наиболее заметна. Считается, что одним из основных факторов этого процесса является потепление атлантической воды, которая поступает из Норвежского моря Европы в Северный Ледовитый океан, проходя через Баренцево море и пролив Фрама.
Однако не вся атлантическая вода, поступающая в Баренцево море, достигает морского льда. Часть атлантической воды рециркулирует, то есть меняет направление и возвращается в Норвежское море Европы в виде самостоятельного течения, не вступая в прямой контакт с морским льдом.
До настоящего времени не удавалось в достаточной мере изучить косвенное влияние этого течения, переносящего поступающую атлантическую воду обратно из Баренцева моря, на морской лёд Баренцева моря.
Исследовательская группа из Института Альфреда Вегенера обнаружила с помощью моделирования, что этот возвратный поток из Баренцева моря оказывает заметное влияние на количество морского льда, образующегося в Баренцевом море зимой.
Исследователи опубликовали свои результаты в журнале Nature Communications.
Помимо пролива Фрама, Баренцево море является одними из двух ворот, через которые тёплая солёная вода из Атлантики поступает в Северный Ледовитый океан. Если поступающая атлантическая вода теплее, чем в среднем за длительный период, или если поступает необычайно большой объём атлантической воды, Баренцево море прогревается, и зимой площадь льда меньше.
Если атлантическая вода холоднее или приток слабый, образуется большое количество льда. Однако прежде, чем атлантическая вода достигнет морского льда в Баренцевом море, часть её рециркулирует и уносится обратно в Норвежское море Европы. Следовательно, эта рециркулируемая часть больше не может влиять на морской лёд.
«Есть несколько наблюдений, которые убедительно свидетельствуют о том, что этот возвратный поток переносит значительную часть атлантической воды непосредственно обратно из Баренцева моря. Поэтому казалось логичным, что естественные колебания и любые возможные долгосрочные тенденции в этом течении могут быть важными факторами для морского льда», — говорит доктор Финн Хёкамп, ведущий автор исследования Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца.
«Объём атлантической воды, поступающей в Баренцево море и сразу же покидающей его в результате рециркуляции, может существенно влиять на образование морского льда из года в год, а также в долгосрочной перспективе», — объясняет Финн Хёкамп.
Учёные обнаружили, что объём атлантической воды, возвращающейся обратно из Баренцева моря, влияет на количество морского льда, которое может образоваться. «Если возвратный поток слабее, меньше атлантической воды сразу же выводится обратно. Вместо того чтобы покидать Баренцево море, эта атлантическая вода протекает через него и прогревает. Следствием этого является то, что в такие годы образуется меньше нового морского льда, а существующий лёд тает быстрее», — поясняет Хёкамп.
Напротив, сильный возвратный поток приводит к увеличению количества льда в Баренцевом море, поскольку большой объём тёплой атлантической воды сразу же выводится из Баренцева моря до того, как она достигнет морского льда и повлияет на него.
Таким образом, важно не только определить объём тёплой атлантической воды, поступающей в Баренцево море, но и то, сколько из неё сразу же покидает его. Этот точный объём неуклонно сокращается с 1979 года.
Моделирование показывает, что, хотя объём атлантической воды, вытекающей обратно, резко меняется от года к году, в целом возвратный поток заметно ослабевает, в результате чего больше тёплой воды достигает морского льда. С 1979 года возвратный поток уже примерно вдвое сократился. Это способствует ускоренной потере морского льда в Баренцевом море.
Хотя объём тёплой атлантической воды, вытекающей из Баренцева моря зимой, со временем уменьшился, в притоке нет заметной тенденции. Однако температурные колебания и общее потепление притока также отражаются на возвратном потоке.
«В модели приток зимой последовательно теплее и стабильнее, чем возвратный поток, который несколько холоднее, но гораздо более изменчив», — отмечает Хёкамп.
Тот факт, что температуры обоих течений кажутся связанными, хотя объёмы поступающей и возвращающейся воды, но не объём поступающей и возвращающейся воды, указывает на постоянный возвратный поток, а также на независимые (атмосферные) движущие механизмы в Баренцевом море, которые контролируют приток и возвратный поток.
«Наше исследование может послужить отправной точкой для выявления тех самых процессов, которые играют решающую роль в управлении возвратным потоком в Баренцевом море», — подытоживает Финн Хёкамп.
«Впервые мы проливаем свет на ранее игнорируемый механизм в океанической арктической системе, который напрямую влияет на площадь морского льда», — заключает учёный.
Это имеет огромное значение для климатических моделей и способствует более точным прогнозам развития арктического изменения климата в будущем.
Предоставлено Институтом Альфреда Вегенера