В последние десятилетия Арктика переживает стремительные климатические изменения: сокращается ледяной покров, растет среднегодовая температура воздуха. Исследование ученых МФТИ, Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и Арктического и антарктического НИИ, основанное на 47 лет изучения региона, поможет прогнозировать ледовые условия и перспективы рыбного промысла в российской Арктике.
Один из вопросов, которые интересуют исследователей: распространится ли влияние теплой Баренцевоморской ветви Атлантических вод (продолжение атлантической системы течений Гольфстрим) на восток — в северные сибирские моря. От этого во многом зависит рыбный промысел в этих акваториях и ледовая проходимость Севморпути.
Российские ученые провели комплексные исследования, в которых на материале ежегодных морских экспедиций за полувековой период (с 1977 по 2024 годы) изучили, как охлаждаются Атлантические воды на востоке Баренцева моря и далее в желобе Святой Анны (на севере Карского моря).
Через этот желоб — подводный канал глубиной 500-600 метров и шириной 150 километров — теплые и соленые потоки Баренцевоморской ветви Атлантических вод распространяются дальше, в глубокую часть Северного Ледовитого океана.
«Баренцево море, “подогреваемое” Гольфстримом, — одна из ключевых зон рыбного промысла в России. Поэтому важно, распространится ли влияние теплого течения дальше на северо-восток. Если да, это может привести к увеличению продуктивности российской части Арктики, расширению зон рыболовства. Однако проведенные исследования показывают наличие механизма, который препятствует этому процессу. Как минимум в краткосрочной перспективе», — рассказала ведущая автор научной работы, младший научный сотрудник лаборатории арктической океанологии МФТИ Зинаида Забудкина.
Она пояснила, что раньше Атлантические воды охлаждались в западной части Баренцева моря в результате теплообмена с холодным воздухом. Однако, распространяясь дальше на восток, они перекрывались более пресными водами в восточной части Баренцева моря и теряли контакт с атмосферой.
В последние десятилетия же Атлантические воды стали теплее и уже не успевают охладиться до низких температур в западной части Баренцева моря. Значит ли это, что теперь более теплые воды достигнут и глубоководной арктической акватории? Оказалось, что в дело вступил еще один механизм охлаждения, на этот раз действующий на уже опустившиеся на глубину Атлантические воды.
Дело в том, что при образовании льда из морской толщи изымается большое количество пресной воды, а оставшиеся массы становятся более солеными, плотными и тяжелыми. Эти холодные воды образуются в большом количестве и опускаются, тем самым охлаждая глубинные слои. Так, охлаждение холодным воздухом поверхности моря может проникать достаточно глубоко и достигать Атлантических вод, которые уже потеряли контакт с атмосферой.
«Таким образом, там, где в большом количестве формируется молодой лед, образуются вертикальные потоки холодных вод, которые смешиваются с теплыми Атлантическими водами и охлаждают их. До 2000-х годов это происходило в центральной часть Баренцева моря, теперь зона формирования холодных и плотных вод сместилась в северо-восточную часть Баренцева моря и в желоб Святой Анны. Этот механизм замедляет и ограничивает распространение тепла, поступающего из Атлантики в восточные области Арктики», — поделился доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и главный научный сотрудник МФТИ Александр Осадчиев.
Поэтому, добавил он, в ближайшие годы значительное увеличение промысловой продуктивности в северной части Карского моря маловероятно. Что же будет через 10 и 20 лет, достоверно предсказать сейчас, по-видимому, невозможно. Слишком сложные зависимости и обратные связи регулируют потоки тепла из Северной Атлантики в Арктику.
Тем не менее, в целом, считают ученые, результаты исследований имеют важное значение для управления морскими ресурсами и улучшения климатических прогнозов. В частности, они позволяют своевременно адаптироваться к быстро меняющимся условиям Северного Ледовитого океана.
В дальнейшем систематический мониторинг поможет лучше понять перспективы развития региона и обеспечить устойчивое использование его богатств.
Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Marine Science.