Много ли мы знаем про Антарктиду? Скорее всего, нет. Ведь она так далека и недоступна, что большинство из нас даже и не мечтают там побывать. В Антарктиде нет городов и селений. Нет там и людей, проживающих постоянно. Лишь открытия и находки исследователей-энтузиастов время от времени привлекают наше внимание к этому суровому краю. Да еще просторы Интернета позволяют нам любоваться фото с изображением нерукотворных пирамид изо льда и огромными ледниками в виде фантастических замков.
Среди кристальных льдов и кроваво-красных водопадов особое место занимает явление, над которым ученые ломают голову не один десяток лет. Впервые о нем заговорили в начале семидесятых годов прошлого столетия. В 1973 году один из первых спутников с системой наблюдения за Земной поверхностью из космоса зафиксировал необычный объект. В самый разгар антарктической зимы на расстоянии нескольких сотен километров от берега Антарктиды в море Уэдделл была обнаружена гигантская дыра площадью более 250 тысяч квадратных километров.
В реальности она выглядит как огромная прорубь или полынья. Неожиданная находка стала научной сенсацией. Ученые всего мира пытались разгадать тайну происхождения этого загадочного объекта и все безрезультатно. Тем временем наступил декабрь, а это, как известно, первый летний месяц в Антарктиде. В погожие «теплые» дни воздух здесь прогревается до плюс пяти градусов. Таких температур оказывается достаточно для того, чтобы море вскрылось ото льда и спрятало необычную полынью в своих холодных водах.
Но, неожиданно для всех, следующей зимой дыра опять оказалась на своем месте. На радость исследователям история повторилась через год, а затем через два. И вот уже по привычке ученые ждут наступление зимы 1977 года, чтобы продолжить изучение необычного явления. Но дыра в назначенный срок не появилась, не было ее и следующей зимой. Прошло сорок лет. Никто уже не ждал встречи со странным объектом, но в 2016-2017 годах старый знакомец вернулся вновь.
Справедливости ради нужно сказать, что полыньи в антарктических льдах не такое уж редкое явление. Ежегодно в летние месяцы вдоль материкового побережья образуются не мене сорока подобных отверстий. Их происхождение ученые объясняют сезонными изменениями направлений ветра. Однако эта огромная дыра в открытом океане на них совсем не похожа и наверняка имеет другую историю.
«Она находится далеко от берега, и ее поддерживает в открытом состоянии подъем теплой воды, которая растапливает лед. В этом районе океана на поверхности вода немного холоднее и преснее, а под поверхностью – более теплая и соленая»
Хайме Палтер, доцент кафедры океанографии в Университете Род-Айленда.
Из заявления ученого следует, что в акватории Антарктики теплая вода находится под верхним слоем более холодной воды. Но разве такое бывает? Ведь еще из школьных учебников мы помним правило, что чем теплее вода, тем меньше у неё плотность, а значит и масса. Обычно холодная тяжелая вода, всегда вытесняет вверх более теплую. В данном случае все описано с точностью до наоборот. Почему же так происходит?
Оказалось, здесь нет никакого секрета. Потоки холодной пресной воды, образовавшиеся за счет таяния снега и ледников, стекают в океан. Тем самым они теснят теплую и в то же время очень соленую воду на глубину. Оказавшись на дне, эта жидкость начинает подтачивать шельфововые (береговые) ледники и расплавляет их снизу. В образовавшихся под ледником пустотах собирается пресная вода, что затем выталкивается вверх в виде шлейфа. Так образуется океаническая циркуляция, называемая ледяным насосом.
Но вернемся к гигантской дыре. Как оказалось, на дне моря под полыньей находится горное плато Мод-Райз. Водные потоки, обтекающие его с двух сторон, при встрече образую турбулентные водовороты, которые поднимают огромное количество соли на склоны горы, поближе к морской поверхности. И здесь в работу включается так называемый перенос Экмана.
Суть процесса заключается в том, что сильные шторма, дующие на поверхность океана, вызывают колоссальную силу трения. Она увлекает за собой верхний слой воды толщиною до ста метров. В результате течение меняет траекторию движения на 90 градусов относительно направления ветра. И как только смещается верхний слой холодной воды, на смену ему вертикально поднимается «теплая» вода с более низких слоев.
В данном случае температура «теплой» воды едва превышает нулевую отметку. По пути она захватывает и растворяет соль, отложившуюся на склонах подводной горы Мод. А как известно, температура замерзания соленой воды значительно ниже чем пресной. По этим простым причинам образовавшиеся полыньи не могут затянуться льдом.
Может показаться, что объяснение найдено и тайна Антарктической дыры разгадана… Но вновь возникает вопрос: почему полынья Уэдделла исчезала на 40 лет и как предугадать ее следующее появление? Точного ответа на этот вопрос пока нет. Но он обязательно скоро будет, ведь за изучение полыньи принялись самые лучшие исследователи.
«Появление Антарктической дыры похоже на открытие предохранительного клапана – океан выпускает избыток тепла в атмосферу в течение нескольких последовательных зим, пока тепловой резервуар не истощится».
Профессор Моджиб Латиф, глава исследовательского отдела GEOMAR.
Спасибо за лайк, комментарий, подписку и репост!