Южный океан долгие годы считался главным природным буфером, удерживающим избыток тепла и замедляющим темпы глобального потепления. Новые климатические расчёты показывают: под толщей воды накапливается скрытая энергия, способная внезапно подняться на поверхность и изменить климатическую траекторию на целое столетие. Это явление, получившее название "термическая отрыжка", описано исследователями из Центра океанологических исследований GEOMAR. Об этом сообщает издание science-et-vie.
Южный океан — накопитель тепла, который может дать обратный эффект
Южный океан поглощает примерно 80% тепла, накопленного мировыми океанами за индустриальную эпоху, хотя его акватория занимает лишь небольшую часть поверхности планеты. Такая роль стала возможной благодаря циркуляции течений, доставляющих тёплую воду из тропиков, а также апвеллингу — подъёму холодных масс, обеспечивающему обмен теплом с атмосферой.
Накопленная энергия уходит в глубинные слои, образуя своеобразное термическое хранилище. Однако эта устойчивость имеет пределы. При глобальном похолодании — например, после введения технологий отрицательных выбросов — поверхностные слои могут стать более плотными из-за выброса соли при образовании льда. Дисбаланс запускает глубокую конвекцию, поднимающую старые тёплые массы вверх.
Так океан превращается в замедленную тепловую бомбу, способную резко повысить температуру на планете даже при отсутствии новых выбросов.
Предупреждение из климатических моделей
Моделирование, выполненное командой GEOMAR, рассматривает сценарий, в котором человечество достигает отрицательных выбросов и последовательно снижает концентрацию CO₂. На первых этапах климат действительно начинает остывать — атмосферу, поверхность океана и почвы.
Однако примерно к 2600 году модель фиксирует резкое изменение: вертикальная нестабильность вызывает мощный подъём глубоких тёплых вод Южного океана. Температура в среднем повышается на 0,2-0,3 °C и удерживается на этом уровне более ста лет. Это не возвращение к прежним значениям, а проявление тепловой памяти океанов, накопленной за два столетия.
Исследователи отмечают, что такие отсроченные эффекты — важное напоминание о нелинейности климатической системы, где последствия прошлого могут проявиться спустя века.
Последствия для климата Южного полушария
Тепловая конвекция затронет в первую очередь регионы, прилегающие к Южному океану. Наибольшие риски касаются стран Южного полушария, которые уже испытывают давление изменения климата и при этом наименее ответственны за глобальные выбросы.
Ожидаемые последствия включают:
- усиление таяния морского льда Антарктиды;
- дестабилизацию ледяных щитов, содержащих большую часть пресной воды планеты;
- ускорение роста уровня моря;
- изменение морских экосистем — от сокращения зон обитания криля до рисков для китов и пингвинов;
- участившиеся периоды засухи и перегрева в засушливых регионах.
Такие долгосрочные процессы повышают нагрузку на экосистемы и экономику стран, где уже имеются проблемы адаптации к изменившемуся климату.
Потенциальное влияние на глобальные климатические стратегии
Сценарий термической отрыжки ставит перед наукой и политикой новый вопрос: достаточно ли технологий удаления CO₂ для стабилизации температуры в межвековой перспективе?
Глубокие океанские слои продолжают хранить тепло независимо от текущих усилий по декарбонизации. При этом прямое улавливание углерода остаётся дорогим, медленным в масштабировании и не способным вернуть климат в состояние доиндустриальной эпохи.
Единственным утешительным выводом модели GEOMAR становится отсутствие дополнительного выброса CO₂ во время подъёма тёплых вод. Но при этом температурный эффект всё равно оказывается значительным и долгосрочным.
Становится очевидным, что стратегии климатической адаптации должны учитывать многовековую инерцию океанов. Без мониторинга глубинных течений и взаимодействия океана с атмосферой любые долгосрочные прогнозы могут потерять актуальность.
Сравнение: классические представления и новый риск тепловой "отрыжки"
Традиционная модель:
- южный океан — стабильный поглотитель тепла и CO₂;
- охлаждение поверхности ведёт к постепенному ослаблению тепловых потоков;
- глубинные слои не оказывают заметного краткосрочного воздействия.
Новая гипотеза:
- долгосрочное охлаждение способно вызвать всплеск конвекции;
- накопленное тепло может выйти на поверхность через сотни лет;
- глобальная температура повышается даже при нулевых выбросах.
Такое различие подчёркивает необходимость учитывать инерцию океанов — фактор, который редко включается в общественные климатические сценарии.
Плюсы и минусы новых климатических прогнозов
Преимущества:
- позволяет уточнить долгосрочные климатические риски;
- подчёркивает важность океанографических наблюдений;
- помогает корректировать стратегии адаптации;
- показывает динамику возможных отсроченных эффектов.
Недостатки:
- выводы основаны на моделировании и требуют дополнительных данных;
- долгосрочные прогнозы сложно проверять экспериментально;
- возможны региональные отклонения, требующие уточнений;
- представляет новые неопределённости для климатической политики.
Советы по учёту долгосрочных климатических рисков
- включать данные о глубинных течениях в климатические стратегии;
- развивать системы наблюдения за Южным океаном;
- учитывать многовековые последствия накопленного тепла;
- инвестировать в исследования океанической динамики;
- пересматривать сценарии адаптации с учётом нелинейных процессов.
Популярные вопросы о риске теплового выброса Южного океана
Почему Южный океан удерживает столько тепла?
Из-за сочетания циркуляции течений и постоянного апвеллинга, обеспечивающего обмен теплом между атмосферой и глубинными слоями.
Может ли явление произойти раньше?
Вероятность существует, если изменения в циркуляции окажутся более чувствительными к охлаждению, чем предполагает модель.
Опасно ли усиленное таяние антарктических льдов?
Да, это ведёт к повышению уровня моря и изменению баланса пресной воды в океане.