Антарктическое циркумполярное течение переносит в 100 с лишним раз больше воды, чем все реки Земли вместе взятые: оно огибает южный континент, не встречая препятствий в виде суши, и поэтому является важнейшим компонентом климатической системы. В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, группа ученых под руководством Института Альфреда Вегенера описала, как и когда в истории Земли сформировалось это мощное кольцевое течение.
Последнее резкое изменение климата на Земле произошло около 34 миллионов лет назад, во время перехода к олигоцену — от парникового климата, при котором на Земле практически не было ледниковых щитов, к нынешнему «ледяному дому», когда обширные территории на полюсах покрывались постоянным льдом. В это время расширились и углубились океанические проливы между Австралией, Антарктидой и Южной Америкой, сформировалось Антарктическое циркумполярное течение и началось формирование Антарктического ледникового щита. Концентрация CO2 в атмосфере в то время составляла около 600 частей на миллион — с тех пор этот показатель не был достигнут, но при некоторых климатических сценариях может быть превышен к концу этого столетия.
«Чтобы предсказать возможный климат в будущем, необходимо обратиться к прошлому, чтобы понять, какой была Земля в более теплые периоды и при более высоком уровне CO2, чем сейчас», — говорит Ханна Кналь, специалист по климатическому моделированию. Но будьте осторожны: климат прошлого не может в точности соответствовать климату будущего. Исследование показывает, что циркумполярное течение в период своего «зарождения» влияло на климат совсем не так, как современное полностью сформировавшееся Северо-Атлантическое течение.
В рамках текущего исследования Ханна Кналь и ее коллеги провели моделирование климата с учетом конфигурации континентов 33,5 миллиона лет назад, когда Австралия и Южная Америка находились гораздо ближе к Антарктиде. Для этого команда соединила Антарктический ледниковый щит из научного исследования 2024 года с океаном, атмосферой и сушей, чтобы проанализировать формирование океанических течений вокруг Антарктиды. Затем смоделированные течения сравнили с реконструкциями этого периода.
Ханна Кналь объясняет: «Уже были предположения, что ветер в Тасманском проливе сыграл важную роль в формировании Южного Пассата. Наше моделирование наглядно это подтверждает: только когда Австралия отодвинулась дальше от Антарктиды и сильные западные ветры стали дуть прямо через Тасманово море, течение смогло полностью сформироваться». Удивительно, но в то время Южный океан мог быть разделён на две совершенно разные части. Несмотря на то, что океанические течения вокруг Антарктиды уже были открыты, модель показывает сильное течение только в Атлантическом и Индийском секторах, в то время как в Тихом секторе оно было гораздо слабее.
Благодаря недавним исследованиям формирования Североатлантического течения команда смогла показать, как происходила реорганизация глобальной океанической циркуляции в истории Земли. Ученый-геолог из Американского института физики доктор Иоганн Клагес, соавтор исследования, заключает: «Это понимание имеет решающее значение, поскольку формирование Североатлантического течения во многом определяло поглощение углерода океаном». Таким образом, снижение концентрации парниковых газов в атмосфере Земли могло привести к похолоданию в так называемый кайнозойский ледниковый период, который продолжается и по сей день, когда полярные льды не тают, а теплые и холодные периоды сменяют друг друга. Таким образом, новые знания помогут более точно интерпретировать недавние изменения в циркуляции Южного океана.
[Фото: Alfred Wegener Institute / Hanna Knahl, Patrick Scholz]
