Площадь морского льда вокруг Антарктиды увеличивалась на протяжении нескольких десятилетий, однако в 2015 году произошел резкий спад, сменившийся сильными межгодовыми колебаниями. В отличие от Арктики, где сокращение ледяного покрова стабильно фиксируется с начала спутниковых наблюдений, южный полярный регион долгое время демонстрировал иную динамику. Причины этой климатической аномалии раскрыли океанологи из Гетеборгского университета, опубликовав результаты многолетних исследований в журнале «Nature Climate Change».
Антарктические льды играют ключевую роль в глобальной климатической системе. Они отражают солнечную радиацию и блокируют теплообмен между океаном и атмосферой. Ранее этот процесс поддерживался за счет стратификации вод Южного океана. Водные массы с разной соленостью и температурой смешиваются с трудом, образуя изолированные слои. Прямо подо льдом находился так называемый слой зимней воды – барьер из холодной и пресной жидкости, который защищал поверхность от более теплых и соленых глубинных течений. Такое естественное препятствие способствовало постепенному наращиванию ледяного щита вплоть до середины прошлого десятилетия.
Как показал анализ данных за последние двадцать лет, этот защитный барьер постепенно истончался из-за нагрева океанских глубин. Критической точкой стал зимний сезон 2015 года, когда в Южном океане была зафиксирована серия аномально сильных штормов. По словам ведущего автора исследования Тео Спиры, интенсивное волнение перемешало водные слои. Теплая глубинная вода поднялась к поверхности, разрушив защитную прослойку, что привело к таянию льда с рекордной скоростью.
Сбор данных в труднодоступных районах Антарктики потребовал нестандартных подходов. Ученые использовали не только автономные морские зонды, но и привлекли к мониторингу южных морских слонов. На тела животных крепились компактные датчики, фиксирующие температуру и соленость воды во время погружений на глубину в несколько сотен метров. Аппаратура отсоединялась спустя десять месяцев, предоставляя океанологам уникальные сведения о структуре водной толщи непосредственно на кромке ледника.
Собранная информация позволила детально описать процесс теплообмена между глубинными слоями океана и поверхностью. Количественная оценка роли слоя зимней воды устраняет пробелы в понимании физики Южного океана. Интеграция этих данных в существующие климатические модели позволит существенно повысить точность прогнозирования будущих изменений ледового покрова Антарктики и их влияния на глобальный климат Земли.