Пресная вода временно сохраняет способность Южного океана поглощать CO2

Климатические модели предсказывали, что Южный океан из-за глобального потепления будет поглощать все меньше углекислого газа. Однако многолетние наблюдения показывали обратное – его способность оставалась стабильной. Новое исследование ученых из Института Альфреда Вегенера, опубликованное в журнале Nature Climate Change, объясняет этот парадокс.

Океаны поглощают около четверти всех антропогенных выбросов CO2, и на долю Южного океана приходится примерно 40% от этого объема. Его ключевая роль обусловлена уникальной циркуляцией: глубинные воды, насыщенные природным углекислым газом, поднимаются наверх, а поверхностные, поглотившие CO2 из атмосферы, опускаются вниз. Эффективность этого «углеродного насоса» зависит от того, сколько CO2 из глубин выйдет на поверхность – чем его больше, тем меньше места для поглощения антропогенного углерода.

Вопреки прогнозам, которые связывали усиление западных ветров из-за изменения климата с подъемом богатых CO2 глубинных вод и ослаблением поглощающей способности океана, этого не произошло. Анализ данных, собранных с 1972 по 2021 год, показал неожиданную причину устойчивости системы. С 1990-х годов поверхностный слой воды в Южном океане стал значительно менее соленым из-за таяния ледников и увеличения осадков.

Это «опреснение» усилило расслоение водных масс по плотности. Более легкий и пресный поверхностный слой стал своего рода крышкой, которая надежнее запирает под собой более плотные, соленые и насыщенные углекислым газом глубинные воды. Этот барьер мешает выходу природного CO2 на поверхность и позволяет океану продолжать эффективно поглощать углерод из атмосферы, временно замедляя темпы глобального потепления.

Однако эта стабильность обманчива и может оказаться недолгой. Усиление ветров неумолимо подталкивает глубинные воды все ближе к поверхности. С 1990-х годов верхняя граница этого богатого углеродом слоя уже поднялась примерно на 40 метров. По мере приближения к поверхности переходный слой становится более уязвимым для перемешивания, которое могут спровоцировать те же сильные ветры.

Если этот барьер будет прорван, огромное количество накопленного в глубине CO2 высвободится в атмосферу. Это не только резко снизит способность Южного океана поглощать антропогенный углерод, но и само по себе ускорит изменение климата. «Мы рискуем упустить ключевую часть истории, если будем смотреть только на поверхность океана», – отмечает ведущий автор исследования Леа Оливье.

Чтобы точно понять, начался ли уже этот опасный процесс, ученым необходимы дополнительные данные, особенно за зимние месяцы, когда перемешивание водных масс наиболее интенсивно. Дальнейшее изучение этих механизмов запланировано в рамках международной программы Antarctica InSync, которая поможет оценить реальные риски и последствия изменения климата для Южного океана.