В опубликованном в журнале «Marine Geology» исследовании учёные обнаружили в общей сложности 332 подводных каньона под ледяным покровом Антарктиды, что в пять раз больше, чем было зафиксировано ранее. Это новое исследование не только углубляет наше понимание подводных особенностей Южного океана, но и подчёркивает значительную роль, которую эти каньоны играют в циркуляции океана, динамике шельфовых ледников и глобальном изменении климата.
Геоморфология антарктических подводных каньонов
Подводные каньоны — одни из самых поразительных геологических образований на дне океана Земли. Они встречаются по всему миру, прорезают долины на дне моря и могут достигать экстремальных глубин, некоторые из которых соперничают по высоте с самыми высокими горами. Антарктические подводные каньоны особенно примечательны из-за уникальных условий, в которых они формируются.
Амблас объясняет: «Подобно тем, что находятся в Арктике, антарктические подводные каньоны напоминают каньоны в других частях мира. Но они, как правило, больше и глубже из-за длительного воздействия полярных льдов и огромных объёмов отложений, переносимых ледниками на континентальный шельф».
Каньоны играют жизненно важную роль в динамике океана, облегчая обмен водой между глубокими и мелководными слоями, что влияет как на местную экологию, так и на глобальную циркуляцию океана. Их основная функция включает транспортировку отложений и питательных веществ с континентального шельфа в глубины океана. Эти каньоны также служат средой обитания для различных морских организмов, что повышает их экологическую значимость.
Восток против Запада Антарктиды: исследование морфологии каньонов
Исследование предлагает увлекательное сравнение каньонов в Восточной и Западной Антарктиде, которые значительно различаются по своему строению и формированию. В Восточной Антарктиде каньоны заметно крупнее, некоторые достигают глубины более 4000 метров. По словам Амбласа, «некоторые из проанализированных нами подводных каньонов достигают глубины более 4000 метров. Самые впечатляющие из них находятся в Восточной Антарктиде, для которой характерны сложные ветвящиеся системы каньонов».
Эти системы часто начинаются вблизи континентального шельфа, с несколькими головками каньонов, которые сливаются в один основной канал, прежде чем круто спускаться в глубины океана. Сложность этих систем предполагает, что они развивались в течение длительных периодов времени под влиянием устойчивой ледниковой активности. Это резко контрастирует с каньонами Западной Антарктиды, которые, как правило, короче, круче и имеют V-образное сечение.
Различия между восточно- и западноантарктическими каньонами, как полагают, отражают геологическую историю региона. Арозио отмечает: «Восточноантарктические каньоны более сложны и разветвлены, часто образуя обширные системы каньон-каналов с типичными U-образными поперечными сечениями. Это предполагает длительное развитие под влиянием устойчивой ледниковой активности и большее влияние эрозионных и осадочных процессов».
Роль подводных каньонов в циркуляции океана и климате
Антарктические подводные каньоны играют решающую роль в циркуляции океана, особенно в формировании антарктической донной воды (ААДВ), ключевого компонента глобальных океанических течений. Когда холодная плотная вода образуется у шельфовых ледников, она направляется через эти каньоны в глубины океана, где помогает управлять циркуляцией воды по всему мировому океану. Этот процесс играет фундаментальную роль в регулировании глобального климата, распределяя тепло по всей планете.
Кроме того, каньоны позволяют тёплым водам, таким как циркумполярные глубинные воды (ЦГВ), течь к побережью, где они взаимодействуют с плавающими шельфовыми ледниками. Это взаимодействие ускоряет базальное таяние, которое способствует утончению и потенциальному обрушению шельфовых ледников. Ослабление шельфовых ледников может, в свою очередь, привести к быстрому поступлению континентального льда в океан, что напрямую способствует повышению уровня моря.
Как отмечают Амблас и Арозио, физические процессы, происходящие в этих каньонах, такие как вертикальное перемешивание, направление течений и вентиляция глубинных вод, недостаточно представлены в современных климатических моделях. Отсутствие этих механизмов в существующих моделях снижает их точность в прогнозировании будущих последствий изменения климата. Исследователи выступают за более детальное картографирование и сбор данных для лучшего понимания этих процессов.