Антарктическое циркумполярное течение (АЦТ) — крупнейшее океаническое течение Земли, которое огибает Антарктиду с запада на восток в соответствии с вращением планеты. Это холодное океаническое течение обусловлено в основном западным дрейфом ветра. Соединяя Атлантический, Тихий и Индийский океаны, АЦТ играет ключевую роль в глобальном переносе тепла, углеродном цикле и межокеаническом обмене питательными веществами. Таким образом, АЦТ влияет на региональный и глобальный климат, а также на биоразнообразие.
Недавняя статья, опубликованная в журнале Nature Communications, описывает исследование международной группы из 36 учёных из пяти стран под руководством профессора Сюфэн Чжэна из Университета Хайнаня в Хайкоу, Китай.
Используя керны, взятые с глубины от 3 000 до 4 000 метров, исследователи определили скорость течения АЦТ. Буровое судно JOIDES Resolution было задействовано в 2019 году в море Скоша к северу от Антарктиды в рамках программы Integrated Ocean Discovery Program (IODP). Экспедицию возглавлял доктор Майкл Вебер из Института наук о Земле Боннского университета.
Измерения распределения размеров зёрен в отложениях позволили сделать выводы об изменениях скорости потока. Проще говоря, при более высоких скоростях мелкие частицы уносятся течением и оседают на морском дне только при соответствующем снижении скорости. Зная распределение частиц по размерам в керне, можно определить изменения скорости потока в разные периоды времени.
«Соответственно, скорость во втором по счёту тёплом периоде, примерно 130 000 лет назад, была более чем в три раза выше, чем в последние тысячелетия, составляющие текущий тёплый период», — сообщает Вебер. Хотя это открытие противоречит ожиданиям, учитывая в целом схожий климат, исследователи объясняют разницу изменением радиации, вызванным изменениями орбиты Земли вокруг Солнца.
Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, которая повторяется примерно каждые 100 000 лет. Кроме того, каждые 21 000 лет меняется наклон и вращение оси Земли. «Оба параметра показали одновременный, взаимоусиливающий максимум исключительно во время последнего тёплого периода», — говорит Вебер, что могло изменить западные ветры, приводящие в движение Антарктическое циркумполярное течение.
Опираясь также на другие данные, исследователи пришли к выводу, что есть доказательства того, что АЦТ сместилось к полюсу в последний межледниковый период как минимум на пять градусов широты (примерно 600 километров). «Это приблизило тёплые воды к антарктическим ледяным щитам, что могло способствовать повышению уровня моря на 6–9 метров в последний межледниковый период», — объясняет Вебер.
Учитывая текущее расположение орбитальных факторов, исследователи полагают, что естественная климатическая система должна сместить АЦТ на север в ближайшие столетия или тысячелетия, противодействуя прогнозируемому смещению на юг из-за изменения климата.
Однако исследователи заключают, что оценка относительной значимости естественной изменчивости климата по сравнению с влиянием человека — сложная и неопределённая задача — имеет решающее значение для точного прогнозирования изменений АЦТ в контексте сценариев изменения климата.
Руководитель проекта Сюфэн Чжэн: «В будущих исследованиях будет важно объединить геологические записи прошлого и климатическое моделирование».
Предоставлено Университетом Бонна.