Экология
Исследования глубин океана
Потепление в глубоководном океане
В новом исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters AGU, исследователи проанализировали десятилетние ежечасные записи температуры с якорных стоянок на четырех глубинах в аргентинском бассейне Атлантического океана у побережья Уругвая. Глубины представляют собой диапазон около средней глубины океана в 3682 метра, самая мелкая – 1360 метров, самая глубокая – 4 757 метров.
Ученые обнаружили, что все участки демонстрируют тенденцию к потеплению на 0,02–0,04 градуса Цельсия за последнее десятилетие в период с 2009 по 2019 год. Это значительные изменения температуры для глубокой воды, в которой температурные колебания обычно измеряются в тысячных долях градуса. По словам авторов исследования, это увеличение температуры связано и с изменениями в мелководном океане, вызванные антропогенным воздействием на климат. Но полностью понять эту взаимосвязь помогут только дополнительные исследования.
«В прошлые годы все считали, что глубоководный океан неизменен. Не было никакого движения по температурам. Но каждый раз, когда мы начинаем наблюдать за океаном, мы понимаем, что он куда сложнее, чем мы думали», – говорит Крис Майнен, океанограф Атлантической океанографической и метеорологической лаборатории NOAA и ведущий автор нового исследования.
Проблема измерения глубины
Сегодня исследователи изучают верхние слои океана (2000 метров) более пристально, чем когда-либо прежде, во многом благодаря международной программе под названием Global Ocean Observing System (Глобальная система наблюдений за океаном). Устройства, называемые поплавками Арго (профилирующие буи), которые тонут и поднимаются в верхних слоях океана, подпрыгивая в океанских течениях, предоставляют богатый массив непрерывных данных о температуре и солености воды.
Однако глубокое море, как известно, труднодоступно и дорого в изучении. Ученые обычно измеряют температуру с помощью судов, которые опускают специальный прибор на морское дно всего раз в десять лет. Это означает, что понимание учеными повседневных изменений в нижней половине океана сильно отстает от их знаний о его поверхности.
Майнен является частью команды, проводящей редкое долгосрочное исследование на дне океана. До недавнего времени команда считала, что четыре устройства, которые они опустили на дно Аргентинского бассейна, просто собирали информацию об океанских течениях. Затем Майнен увидел исследование Университета Род-Айленда, демонстрирующее особенность устройства, о которой он совершенно не подозревал. Датчик температуры был встроен в датчик давления прибора, используемый для изучения токов, и случайно собирал данные о температуре на протяжении всего исследования. Все, что им нужно было сделать, это проанализировать уже имеющиеся данные.
Поэтому ученые откалибровали все свои почасовые данные с этих инструментов и собрали воедино то, что по сути является непрерывным десятилетними ежечасным записями температуры на расстоянии одного метра от морского дна.
Динамика измерения глубин
Исследователи обнаружили, что на двух более мелких глубинах – 1360 и 3535 метров температура колеблется примерно ежемесячно на величину до градуса Цельсия. На глубинах ниже 4500 метров колебания температуры были более незначительными, но изменения происходили ежегодно, что указывает на то, что времена года по-прежнему оказывают ощутимое влияние на глубокий океан. Средняя температура во всех четырех местах повышалась в течение десятилетия, но повышение примерно на 0,02 градуса Цельсия было статистически значимым только на глубинах более 4500 метров.
По словам авторов, эти результаты демонстрируют, что ученым необходимо измерять температуру глубоких океанов не реже одного раза в год, чтобы учесть эти колебания и выявить значимые долгосрочные тенденции. Тем временем другие люди во всем мире, которые использовали одни и те же причалы для изучения глубоководных океанских течений, могли бы проанализировать свои собственные данные и сравнить тенденции температуры в других океанских бассейнах.
"По всему миру проводится ряд исследований, в которых собираются такие данные, но они никогда не анализировались. Я надеюсь, что это приведет к повторному анализу ряда этих исторических данных, чтобы увидеть реальную картину изменчивости температур глубокого океана."
Поскольку мировые океаны поглощают много тепла, изучение тенденций изменения температуры океана может помочь исследователям лучше понять колебания температуры в атмосфере. К тому же, дальнейшее наблюдение и изучение океанов в будущем поможет лучше прогнозировать сезонную погоду.