Арктика перегревается и морские волны жары участились с 1980-х годов

Пока человечество привыкает к тепловым волнам на суше, в мировом океане разворачивается не менее тревожная история. Морские волны жары — периоды аномально высокой температуры воды продолжительностью от пяти дней и дольше — фиксируются всё чаще и всё дольше. И Арктика, которая нагревается быстрее любого другого региона планеты, в этом отношении впереди всех.

Новое исследование Института Альфреда Вегенера (Германия), опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, представляет первый всесторонний анализ арктических морских волн жары: как они развивались с 1980-х годов, что их вызывает и чем принципиально отличаются от аналогичных явлений в других океанах.

Арктика греется иначе — и хуже

Главный вывод исследования: арктические морские волны жары не только участились и усилились за последние четыре десятилетия, но и подчиняются особой физике, которой не существует в тропических и умеренных широтах.

Ключевые цифры и факты, зафиксированные в обзоре:

• Аномалии температуры поверхности воды во время арктических волн жары достигают +4 °C относительно нормы.
• Типичная продолжительность события — от 10 до 40 дней.
• Рекордное событие было зафиксировано в Баренцевом море: оно длилось непрерывно 480 дней.
• Подводные (глубинные) волны жары изучены крайне слабо, хотя, по имеющимся данным, они не уступают поверхностным по интенсивности и превосходят их по продолжительности.

Особую роль в арктической системе играют два взаимосвязанных процесса, объясняет ведущий автор исследования Маделин Атанас. Во-первых, это общее потепление океана — глобальный фон, от которого никуда не деться. Во-вторых, и это уникально для Арктики, — таяние морского льда.

Механизм работает как замкнутый круг: летом тающий лёд открывает поверхность воды для прямого солнечного излучения. Тёмная вода поглощает тепло значительно эффективнее, чем белый лёд. Это дополнительно разогревает океан, что ускоряет таяние, которое открывает ещё больше тёмной поверхности — так называемая ледово-альбедная обратная связь. Именно этот механизм был зарегистрирован во время волн жары 2007 и 2020 годов.

Экосистемы под ударом

Последствия для жизни в Арктическом океане изучены пока недостаточно — это ещё один пробел, который выявил обзор. Тем не менее уже известно, что аномальный прогрев воды меняет условия для фитопланктона и зоопланктона — основы арктической пищевой цепочки. Это затрагивает рыбу, морских млекопитающих и морских птиц, сезонные маршруты которых привязаны к температуре воды и льда.

Особую тревогу вызывает влияние на обмен углекислого газа между океаном и атмосферой: арктический океан служит важным поглотителем CO₂, и нарушение этой функции способно повлиять на глобальный углеродный цикл. Этот эффект авторы обзора также называют в числе ключевых нерешённых вопросов.

Что остаётся невидимым

Несмотря на растущее число наблюдений за поверхностью арктических морей, почти ничего не известно о том, что происходит под водой. Глубинная структура арктических волн жары практически не изучалась: лишь два исследования из всей существующей литературы касались подповерхностных условий.

Авторы обзора призывают восполнить этот пробел: методы наблюдения, разработанные для других океанов, требуют адаптации для Арктики, где вместо температурной стратификации ключевую роль играет солёностная — так называемый галоклин. Без учёта этой особенности нельзя получить полную картину происходящего под арктическими волнами жары.

Читайте также по теме: холодном пятне в Атлантике и сдвигах климатической системы.

Моделирование климата предупреждает: к концу XXI века интенсивность морских волн жары в Арктике возрастёт в разы быстрее, чем в среднем по мировому океану. При дальнейшем сокращении льдов — а оно продолжается — число открытых дней, когда океан поглощает солнечное тепло напрямую, будет неуклонно расти.