За два столетия Южный океан стал одной из главных линий защиты планеты от последствий глобального потепления. Но новое исследование показывает: под толщей антарктических вод скрывается огромный запас тепла, который может неожиданно вернуться на поверхность и повлиять на климат на столетие вперёд. Учёные называют это явление "термической отрыжкой" и считают его одной из самых недооценённых угроз будущего. Об этом сообщает Science & Vie.
Южный океан: гигантский теплоаккумулятор, о котором редко говорят
Южный океан выполняет уникальную роль в климатической системе. Он поглощает примерно 80% лишнего тепла, накопленного Мировым океаном с начала промышленной эры, хотя занимает лишь около 15% его площади. Такой дисбаланс делает его ключевым стабилизатором, удерживающим глобальные температуры от ещё более стремительного роста.
Эта способность объясняется сложным взаимодействием двух процессов. Глубинные течения переносят тёплую воду с низких широт в район Антарктиды, а апвеллинг — подъем холодных глубинных вод — обеспечивает постоянный теплообмен с атмосферой. В результате часть тепла уходит на большие глубины, где хранится десятилетиями и даже столетиями.
Однако специалисты предупреждают: этот резервуар не бесконечен. По словам исследователей, океаническая система функционирует с высокой инерцией, и процессы, которые формировались сотни лет, способны неожиданно проявиться в будущем.
Как возникает термическая отрыжка и почему она опасна
Обычно повышение температуры связано с ростом выбросов. Но моделирование показало, что даже в условиях глобального охлаждения может произойти обратный эффект — резкое высвобождение накопленного тепла. Когда поверхность океана остывает и образуется морской лёд, вода вокруг становится солонее и плотнее. Это вызывает глубокую конвекцию, которая поднимает нагретую воду с километровых глубин обратно к поверхности.
Тем самым океан превращается в своеобразную "тепловую бомбу замедленного действия". Подъём тепла может вызвать рост средних температур на 0,2-0,3 °C, и этот эффект способен длиться более ста лет.
"Океаническая система работает с большой инерцией", — отмечает Свенья Фрей, автор исследования, подчёркивая, что запоздалые реакции океана могут влиять на климат намного дольше, чем считается сейчас.
По сути, речь идёт не о возвращении к прежнему состоянию, а о новом импульсе глобального потепления, который появится независимо от поведения человечества и текущих выбросов.
Как учёные смоделировали сценарий будущего
Исследование, выполненное Центром океанологии GEOMAR Гельмгольца, проверяет гипотетическую ситуацию, в которой человечество не только остановило выбросы CO₂, но и достигло отрицательных значений — то есть удаляет из атмосферы больше углерода, чем выбрасывает.
Согласно модели, концентрация CO₂ сначала растёт на 1% в год, затем удваивается по сравнению с доиндустриальным уровнем. После этого внедряются технологии отрицательных выбросов, и уровень CO₂ ежегодно снижается на 0,1%. Мир постепенно охлаждается, ледники укрепляются, процессы замедляются.
И именно в этот период около 2600 года происходит неожиданное: в Южном океане возникает вертикальная нестабильность, которая и приводит к подъёму тёплых глубинных вод.
Исследователи назвали этот процесс "thermal burp" — термическая отрыжка.
"То, что мы наблюдаем, — это отложенный и жёсткий ответ на столетия прошлого потепления", — поясняет Свенья Фрей.
Ситуация подчеркивает, что климатическая система нелинейна, и долгосрочные процессы могут входить в резонанс с задержкой в несколько веков.
Последствия для климата и экосистем
Южное полушарие, где находятся многие уязвимые государства, пострадает сильнее всего. В регионах, прилегающих к Южному океану, потепление может быть особенно интенсивным. Это ускорит разрушение антарктических ледяных шельфов, содержащих около 70% пресной воды планеты.
Повышение температуры в океане приведёт к смещению ареалов чувствительных видов. Например, антарктический криль — ключевой элемент пищевой цепочки — будет вынужден перемещаться к более южным широтам. За ним последуют рыбы, тюлени, пингвины и киты.
На суше последствия также окажутся серьёзными. Устойчивое повышение температуры может вызвать длительные периоды засухи, тепловые волны и ухудшение условий для сельского хозяйства. Многие государства в Южном полушарии, которые меньше всего внесли вклад в изменение климата, окажутся в зоне максимального риска.
Какие выводы делают климатологи
Исследование ставит под сомнение надежду на то, что технологии удаления углерода смогут полностью компенсировать накопленные эффекты потепления. Накопленное в глубинах океана тепло останется там независимо от успехов декарбонизации и может выйти наружу столетия спустя.
"В ближайшие столетия мы можем столкнуться с серьёзными сюрпризами", — предупреждает климатолог Кирстен Зикфельд.
С одной стороны, модель показывает, что выброса большого количества CO₂ из моря не произойдёт — это исключает "двойной удар" в виде тепла и парниковых газов. Но тепловое воздействие всё равно останется мощным и способным повлиять на климат.
Популярные вопросы о термической отрыжке Южного океана
Почему тепло на глубине может подняться на поверхность?
Потому что охлаждение поверхности делает верхний слой плотнее, вызывая глубокую конвекцию.
Можно ли предотвратить "тепловой выброс"?
Пока учёные не знают способов напрямую контролировать глубинные процессы в океане.
Почему это угрожает Южному полушарию?
Из-за близости к Антарктиде и более плотной зависимости экосистем от океанических течений.
Повлияет ли это на уровень моря?
Вероятнее всего, ускорит таяние ледников и повысит риски для прибрежных регионов.