В октябре 2009 года научно-исследовательское судно Института океанологии РАН им. П. П. Ширшова «Академик Иоффе» вернулось из экспедиции в Северную Атлантику. На разрезе, пересекающем Атлантический океан вдоль 60° северной широты, ученые проводят глубоководные исследования с 1997 года. О том, какие выводы удалось сделать на основе измерений, какие процессы преобладают сейчас в Северной Атлантике и с чем они связаны, корреспонденту Infox.ru рассказали кандидат географических наук, заместитель директора ИО РАН по флоту, руководитель экспедиций в Северной Атлантике Алексей Соков, а также кандидат географических наук, научный сотрудник ИО РАН Артем Сарафанов.





Кухня европейского климата

Северная Атлантика не случайно находится под столь пристальным вниманием ученых. Это район активного взаимодействия океана и атмосферы, определяющего сравнительно мягкий климат Европы и европейской части России. 

Североатлантическое течение переносит теплые поверхностные воды с юга на север Атлантики, где эти воды охлаждаются, отдавая тепло в атмосферу. Циклоны, формирующиеся над океаном, переносят это тепло на европейский континент. В то же время поверхностные воды при охлаждении набирают плотность, в результате конвекции опускаются на большие глубины и отправляются обратно на юг. Так поддерживается работа глобального межокеанского конвейера – природной «тепловой машины», греющей Европу.

Становится вполне очевидно, что от того, какие процессы преобладают на севере Атлантики, от того, что там происходит, во многом зависит европейский климат.

Уникальные данные о глубинных водах

По словам ученых, ценность данных, которые они ежегодно получают на разрезе в Северной Атлантике, прежде всего в том, что измерения температуры, солености воды и концентраций растворенных в воде химических соединений проводятся во всей толще океана от поверхности до дна (максимальные глубины в этом месте Атлантики превышают 3 км). «В большинстве случаев специалисты рассматривают верхние и промежуточные слои океана – на глубинах до 2000 метров. Одна из причин – измерения на этих глубинах проводить проще, чем в более глубоких слоях. Но при этом не учитываются глубинные воды океана. А на больших глубинах в океане происходят совершенно другие процессы и весьма интенсивные изменения. Наши исследования как раз и сосредоточены на глубинных и промежуточных водах, то есть на толще вод ниже одного-двух километров» , — объяснил корреспонденту Infox.ru Алексей Соков.

Грозит ли Европе похолодание?

Как рассказывают ученые, в 1960−1990−х годах в глубинных водах на севере Атлантики фиксировалось значительное уменьшение температуры и солености. Группа авторитетных американских и европейских исследователей забила тревогу, предположив, что эти изменения связаны с глобальным изменением климата. Строились тревожные и даже катастрофичные прогнозы на ближайшие десятилетия. Модели IPCC показали, что в условиях глобального потепления в тропиках увеличится испарение с поверхности океана. Это значит, что больше осадков будет выпадать в северных широтах, поэтому увеличится суммарный сток сибирских и канадских рек в Арктический бассейн. К этому прибавится эффект таяния льда в Арктике из-за повышения среднегодовых значений температуры. 

Все это может быть причиной распреснения поверхностных вод на севере Атлантики. Менее соленым водам сложнее набрать плотность и погрузиться. А значит, замедлится или вовсе прекратится конвекция, поддерживающая работу межокеанского конвейера. В этом случае последствия будут очень серьезными. Произойдет замедление, а то и полная остановка межширотной циркуляции вод в Северной Атлантике. В результате, по мнению авторов этих прогнозов, Европа будет получать меньше тепла и, несмотря на глобальное потепление, начнет «замерзать».

Океан решает проблемы самостоятельно

Но не успело научное сообщество возвести эту гипотезу в ранг теории, как воды в Северной Атлантике неожиданно потеплели и стали более солеными. «Наши исследования показали, что с середины 90−х годов температура в глубинных слоях на севере Атлантики увеличилась на 0,3 градуса, а соленость на 0,03 промилле. Вместе с этим увеличилась скорость глубинных течений, несущих холодные субарктические воды на юг под поверхностными течениями. Наши последние измерения и расчеты, например, показали, что скорость Западного глубинного пограничного течения увеличилась за тот же самый период как минимум на 25%», — говорит Артем Сарафанов корреспонденту Infox.ru.

….и задает новые вопросы

Здесь-то и кроется парадокс. Глобальное потепление – это выраженный однонаправленный процесс. Если изменения солености, температуры и скорости глубинных течений вызваны глобальным потеплением, то эти изменения также должны быть близки к устойчивым или, как минимум, должны показывать выраженный долговременный тренд. Но система (океан) меняется иначе – в ней происходят разнонаправленные колебания, то в одну, то в другую сторону, и значимых долговременных трендов нет.

В чем же дело?

По словам океанологов, изменения в Атлантике, которые наблюдаются сейчас, происходили и раньше. Эти изменения абсолютно естественны, и глобальное потепление тут ни при чем. Наблюдаемые процессы тесно связаны с региональными колебаниями климата — с изменением разницы атмосферного давления между Азорскими островами и Исландией. Это хорошо известное периодическое явление климатологи называют Североатлантическим колебанием (САК).

Причина изменений в океане – естественные климатические циклы

По словам ученых, с середины 60−х годов до начала-середины 90−х годов индекс САК вырос в среднем с –3 до +3. Росту индекса соответствовало усиление западного атмосферного переноса над Северной Атлантикой. А это привело к тому, что увеличилась теплоотдача с поверхности океана, усилилась конвекция, а Североатлантическое течение сместилось на восток. В результате на протяжении 30 лет увеличивалась подача холодной и пресной воды в глубинные слои океана, а теплые и соленые воды Атлантики «накапливались» в субтропических широтах. Зимой 1995−1996 годов индекс Североатлантического колебания резко упал до отметки –4. И в последующие годы оставался низким или близким к нейтральному. В результате тенденции сменились: ослабление зимней конвекции и смещение Североатлантического течения на запад открыли путь теплым соленым субтропическим водам в глубинные слои Атлантики.

Прогнозы ученых оптимистичные. «Замедления потока глубинных вод, формирующих нижнее звено конвейера, не наблюдается. Наоборот, за последние 15 лет циркуляцияглубинных вод усилилась», — говорит Артем Сарафанов.

Глобальный межокеанский конвейер продолжает работать исправно. Европа продолжает получать тепло из Атлантики. Катастрофичные прогнозы не подтверждаются.

Результаты этих исследований опубликованы в журналах Journal of Geophysical Research, Geophysical Research Letters, Tellus, ICES Journal of Marine Science, «Океанология», «Доклады Академии наук».