Под Антарктидой обнаружено более 300 подводных каньонов

Группа ученых под руководством Дэвида Амбласа из Объединенной исследовательской группы по морским геологическим наукам при Университете Барселоны и Риккардо Арозио из Университетского колледжа Корка (Ирландия) составила самую подробную на сегодняшний день карту подводных каньонов Антарктиды, обнаружив, что их около 332 — в пять раз больше, чем предполагалось в предыдущих исследованиях.

Это открытие, основанное на батиметрических данных высокого разрешения, меняет наше понимание морфологии морского дна Антарктиды и имеет глубокие последствия для циркуляции океана, таяния шельфовых ледников и, в конечном итоге, глобального изменения климата.

Подводные каньоны — это глубокие долины, высеченные в морском дне и служащие магистралями для осадочных пород, питательных веществ и океанических течений. По всему миру их обнаружено около десяти тысяч, хотя только 27% морского дна картировано с достаточной точностью для их обнаружения, а значит, их фактическое количество может быть гораздо больше.

В случае Антарктиды исследователи обнаружили, что эти каньоны более многочисленны, крупнее и глубже, чем считалось ранее, из-за длительного воздействия ледников, перетаскивающих огромные объемы осадочного материала к континентальному шельфу.

По словам Дэвида Амбласа, профессора кафедры динамики Земли и океана в Университете Буффало, образование этих каньонов обусловлено, главным образом, турбидными течениями — плотными потоками воды, насыщенной осадочными отложениями, которые с высокой скоростью движутся по подводным склонам. В Антарктиде сочетание крутых склонов и обильных ледниковых отложений способствует образованию особенно впечатляющих структур, некоторые из которых по масштабу превосходят те, что встречаются в других частях света.

Исследование основано на второй версии Международной батиметрической карты Южного океана (IBCSO), наиболее полной карте морского дна Антарктиды. Используя полуавтоматическую методологию, разработанную исследователями, работа анализирует пятнадцать морфометрических параметров, которые четко отличают каньоны Восточной Антарктиды от каньонов Западной Антарктиды.

Риккардо Арозио отмечает, что было очень интересно обнаружить эти региональные различия, которые ранее не были документированы. В то время как каньоны Восточной Антарктиды имеют более сложную структуру, с многочисленными ответвлениями и U-образным профилем, что указывает на длительную историю ледниковой активности и интенсивные осадочные процессы, каньоны Западной Антарктиды короче, круче и имеют V-образную форму, что указывает на иную геологическую динамику.

По мнению Амбласа, эта морфологическая дивергенция отражает более раннее возникновение и более длительное сохранение ледяного покрова в Восточной Антарктиде — явление, которое ранее предполагалось на основе данных об осадконакоплении, но теперь становится очевидным в крупномасштабной подводной топографии.

Эти каньоны играют важнейшую роль в глобальной климатической системе, выступая в качестве каналов, обеспечивающих обмен водными массами между глубокими океаническими водами и континентальным шельфом. С одной стороны, они позволяют холодной и плотной воде, образующейся вблизи шельфовых ледников, известной как антарктическая донная вода (АДВ), опускаться в глубины океана, управляя термохалинной циркуляцией, регулирующей климат Земли. С другой стороны, они также направляют более тёплые воды, такие как циркумполярная глубинная вода (ЦГВ), к основанию шельфовых ледников, ускоряя их таяние и способствуя повышению уровня моря.

Однако современные климатические модели, в том числе используемые МГЭИК, не учитывают эти процессы в локальном масштабе. Каньоны создают сложную динамику, такую как вертикальное перемешивание воды или формирование течений, которую глобальные модели не могут воспроизвести с текущим разрешением, предупреждает Аросио. Это упущение ограничивает нашу способность точно прогнозировать реакцию Антарктического океана на глобальное потепление.

В связи с этим исследователи подчёркивают необходимость расширения батиметрического покрытия высокого разрешения в ещё неисследованных районах, где, вероятно, будут обнаружены новые каньоны. Они также призывают к более глубокой интеграции данных наблюдений — как натурных, так и спутниковых — и совершенствованию численных моделей для учёта физических процессов, происходящих в этих подводных ущельях.

Без реалистичного представления этих механизмов прогнозы будущего климата и уровня моря будут по-прежнему иметь неприемлемо высокую степень неопределённости, заключают Амблас и Аросио. Их работа не только переосмысливает карту Южного океана, но и поднимает неудобный вопрос: сколько ещё тайн хранят глубины Антарктиды и как они могут изменить наше понимание планеты?