Новое исследование раскрывает историю формирования Антарктического циркумполярного течения. Ученые использовали климатические модели, чтобы понять его роль в переходе Земли от парникового к ледниковому климату.
Международная группа ученых под руководством специалистов из Института Альфреда Вегенера (AWI) выяснила, как и когда сформировалось Антарктическое циркумполярное течение (АКТ) — один из ключевых факторов, определяющих климат Земли.
По данным ScienceDaily, Антарктическое циркумполярное течение переносит объем воды, более чем в 100 раз превышающий суммарный сток всех рек мира. Оно огибает Антарктиду, не встречая препятствий на суше, что делает его важнейшим элементом глобальной климатической системы. Новое исследование показало, что для его появления было недостаточно просто открыть океанические проходы между Антарктидой, Южной Америкой и Австралией.
Примерно 34 миллиона лет назад Земля пережила драматическую трансформацию во время перехода в олигоцен — из теплого парникового мира с малым количеством льда она перешла в более холодный ледниковый климат, характеризующийся расширением полярных ледяных щитов. В этот период океанические проливы между континентами расширились и углубились. Одновременно начало формироваться Антарктическое циркумполярное течение (АКТ) и Антарктический ледяной щит.
В то время концентрация CO₂ в атмосфере составляла около 600 ppm. С тех пор этот уровень больше не достигался, хотя некоторые сценарии развития климата предполагают, что к концу этого столетия он может быть превышен. «Чтобы предсказать возможный будущий климат, необходимо обратиться к прошлому с помощью моделирования и данных. Но будьте осторожны, климат прошлого нельзя спроецировать один к одному на будущее. Наше исследование показывает, что циркумполярное течение в своей “зачаточной” форме влияло на климат совершенно иначе, чем сегодняшнее полностью развитое течение», — отмечает Ханна Кналь, ведущий автор исследования из AWI.
Чтобы понять, как сформировалось АКТ, Кналь и ее команда провели детальные климатические моделирования, воссоздав географическое положение Земли примерно 33,5 миллиона лет назад. Ученые объединили эти модели с данными о ледниковом щите, связав их с океаническими, атмосферными и наземными системами. Полученные результаты были сопоставлены с геологическими реконструкциями того же периода.
Результаты подчеркивают важность Тасманова пролива. «Наши модели четко подтверждают: только когда Австралия отошла дальше от Антарктиды и сильные западные ветры стали дуть непосредственно через Тасманов пролив, течение смогло полностью развиться», — объясняет Кналь. Исследование также показывает, что Южный океан на этом раннем этапе выглядел иначе: течение еще не образовывало непрерывную петлю. Вместо этого в Атлантическом и Индийском регионах сформировалось сильное течение, в то время как Тихий океан оставался относительно спокойным.
Сочетание климатических моделей и моделей ледниковых покровов — новый подход, позволяющий более реалистично моделировать взаимодействие между различными частями земной системы. Восстановив процесс формирования АКТ, ученые показали, как произошла реорганизация глобальной циркуляции океана. Этот сдвиг повлиял на поглощение углерода океаном и мог положить начало кайнозойскому ледниковому периоду. Новые знания помогут более надежно интерпретировать недавние изменения в циркуляции Южного океана и прогнозировать будущие климатические сценарии.
