На протяжении десятилетий более теплые воды, просачивающиеся в Северный Ледовитый океан, все больше угрожают арктическому морскому льду, и ученые предсказывают, что ледяной покров может полностью исчезнуть летом, начиная с середины следующего десятилетия
Теперь исследователи раскрыли один из механизмов этой катастрофы, определив, как "тепловые бомбы" теплой соленой воды из Тихого океана попадают в холодный Северный Ледовитый океан, нагревая лед снизу в течение нескольких месяцев или даже лет.



Скорость ускоряющегося таяния морского льда в Арктике было трудно точно предсказать, отчасти из-за всех сложных местных обратных связей между льдом, океаном и атмосферой", - говорит физический океанограф Дженнифер Маккиннон из Института океанографии Скриппса при Калифорнийском университете в Сан-Диего.

"Эта работа демонстрирует большую роль в потеплении, которую играет океаническая вода как часть этих обратных связей".

Эти вихревые тепловые бомбы могут существовать от нескольких месяцев до нескольких лет, перемещаясь далеко на север под основным ледяным покровом в районе северного полюса, дестабилизируя этот лед, поскольку тепло в них постепенно, но неуклонно распространяется вверх.
Одной из целей проекта было узнать больше о том, как более теплые потоки воды из Тихого океана попадают в Северный Ледовитый океан через Берингов пролив, принося с собой "беспрецедентное количество тепла", которое распространяется на сотни километров в поток Бофорта, гигантское океаническое течение к северу от побережья Аляски и Канады
Эта вода тихоокеанского происхождения приносит как тепло, так и уникальные биогеохимические свойства, способствуя изменению арктической экосистемы", - объясняют исследователи в своем новом исследовании.

"Однако наша способность понять или спрогнозировать роль этой прибывающей водной массы была затруднена из-за недостаточного понимания физических процессов, контролирующих субдукцию и эволюцию этой теплой воды".

Благодаря экспедиции SODA и целому ряду научных измерений, включая анализ спутниковых снимков и ряд показаний подводных датчиков и аппаратов, физические процессы стали гораздо менее загадочными.

Согласно новым наблюдениям команды, соленая, более плотная летняя вода Тихого океана (PSW), которую команда сравнивает с "теплой струей в холодном океане", скользит под более холодные и пресные воды Северного Ледовитого океана на поверхности, посредством процесса субдукции.

Когда меандрирующая струя втекает в поток, очаги более теплой воды - прозванные "тепловыми бомбами" - заклиниваются под более свежими водами сверху, вертикально сжимаются и распадаются на более мелкие, вращающиеся вихри.

Хотя часть тепла теряется в атмосферу, подавляющее большинство субдуцирует, чтобы уберечься от прямого контакта с атмосферой, а затем перемешивается и распространяется под поверхностью в направлении центрального бассейна", - пишут авторы.

В дополнение к долгосрочному эффекту таяния, обеспечиваемому этими нагретыми вихрями морскому ледяному покрову сверху, проникновение тихоокеанских вод также привносит в арктическую среду смесь органических и химических веществ, воздействие которых пока окончательно неизвестно.

Хотя эти новые сведения помогут нам разработать более совершенные модели для более точного прогнозирования физики, лежащей в основе будущих изменений арктического морского льда, проще говоря, ближайший прогноз уже определен.

Поскольку теплосодержание PSW растет, сочетание субдукции PSW, бокового перемешивания и восходящего вертикального перемешивания должно привести к ускорению таяния морского льда, распространяющегося от тихоокеанского притока, как это наблюдалось в последние десятилетия", - заключает команда.

О результатах исследования сообщается в журнале Nature Communications.

https://earth-chronicles.ru/news/2021-05-02-150674



Огромный резервуар метана обнаружен на дне моря Лаптевых



Ученые обнаружили резервуар метана под вечной мерзлотой на дне моря Лаптевых - резервуар, который может внезапно высвободить большое количество мощного парникового газа.

Пузырьки метана регулярно выходят на поверхность моря Лаптевых в Восточно-Сибирском Северном Ледовитом океане (ЕСАО), и каждый из них наносит небольшой удар по нашим усилиям по смягчению последствий изменения климата. Раньше источник метана оставался загадкой, но недавно совместное шведско-российско-американское расследование показало, что за утечки отвечает древний газовый резервуар.

Метан в море Лаптевых хранится в резервуарах под подводной мерзлотой или в виде метангидратов - твердых ледяных структур, которые удерживают газ внутри. Он также вырабатывается микробами в самой оттаивающей вечной мерзлоте. Не все эти источники одинаковы: В то время как микробный метан высвобождается медленно и постепенно, разрушающиеся гидраты и резервуары могут привести к внезапным извержениям.

Метан выделяется по мере того, как подводная вечная мерзлота Лаптевых оттаивает под воздействием относительного тепла вышележащей морской воды. Обладая еще более сильным парниковым эффектом, чем углекислый газ, выбросы метана в атмосферу могут существенно усилить глобальное потепление.

"Чтобы предвидеть, как эти выбросы метана будут развиваться в ближайшие десятилетия или столетия, нам необходимо понять, из каких резервуаров метана происходят выбросы", - сказал Эрьян Густафссон, руководитель исследовательской группы, проводившей исследование.

Джулия Стейнбах, научный сотрудник Стокгольмского университета и ведущий автор нового исследования, сыграла важную роль в разработке метода поиска источников метана на основе тройного изотопа. Стабильные изотопы определяют происхождение молекул, а радиоактивные изотопы помогают определить их возраст. Используя этот новый подход, команда обнаружила, что источником метана был старый резервуар, расположенный глубоко под вечной мерзлотой. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.



"Главным открытием стало то, что мы действительно имеем нечто, выходящее из глубокого резервуара", - сказал Штейнбах. По мере оттаивания вечной мерзлоты открываются новые пути, по которым может проходить метан.

По словам Густафссона, это вызывает беспокойство, поскольку в бассейне, вероятно, содержится больше метана, чем сейчас находится в атмосфере. "К сожалению, существует риск, что выброс метана может увеличиться, и в конечном итоге это окажет значительное влияние на климат", - сказал он.

Несмотря на то, что район исследования относится к одному из самых труднодоступных мест на Земле, ученые надеются провести больше экспедиций для картирования источников метана в ЕСАО. "Вечная мерзлота - это закрытая крышка над морским дном, которая удерживает все на месте. И теперь у нас есть дыры в этой крышке", - сказал Штейнбах. "Это означает, что мы действительно должны внимательно следить за этим".

https://earth-chronicles.ru/news/2021-05-02-150675