Новое исследование показало, что зимний морской лед играет ключевую роль в том, сколько углекислого газа (CO₂) поглощает Южный океан. Оказалось, что в годы, когда лед держится дольше, океан забирает из атмосферы на 20% больше CO₂, чем в сезоны, когда лед образуется поздно или тает рано. Все дело в том, что ледяной покров защищает воду от сильных зимних ветров, которые перемешивают поверхностные слои с глубинными, где накоплен «старый» углерод.

Ученые из Университета Восточной Англии вместе с коллегами из Германии, Великобритании и Норвегии проанализировали данные, собранные у западного побережья Антарктического полуострова. Они выяснили, что именно зимние процессы определяют, сколько CO₂ океан в итоге поглотит за год.

Результаты опубликованы в издании Communications Earth & Environment.

Мировой океан забирает около четверти всего CO₂, который выбрасывает человечество. Южный океан отвечает за 40% этого объема, но его поглощающая способность сильно меняется от года к году.

Наша картина углеродного цикла Южного океана неполная, — говорит ведущий автор исследования Элиз Дросте. — Мы не можем точно предсказать, будет ли он смягчать изменение климата сильнее или слабее в будущем.

Зимой, когда образуется лед, глубинные воды, богатые углеродом, поднимаются к поверхности. Это может привести к выбросу CO₂ обратно в атмосферу. Но лед действует как барьер, уменьшая потери. Летом же таяние льда и рост фитопланктона, поглощающего CO₂, создают обратный эффект.

Фитопланктон — микроскопические водоросли, плавающие в верхних слоях воды. Как растения, они поглощают CO₂ через фотосинтез, превращая его в органику. Их активность летом резко снижает концентрацию CO₂ в океане, позволяя ему забирать газ из атмосферы.

Проблема в том, что данных по Южному океану, особенно зимним водам, катастрофически мало.

Собирать измерения в этих широтах — огромный вызов, — объясняет Дросте. — Шторма, льды, экстремальные температуры… Даже ледоколы не всегда справляются.

Исследование опирается на уникальные многолетние замеры, которые ученые Британской антарктической службы (BAS) ведут у станции Ротера. Там, в заливе Райдер, они брали пробы воды даже зимой — с лодки или саней, пробираясь по льду.

Эти данные — ключ к пониманию роли зимы в углеродном балансе, — говорит Хью Венейблс из BAS.

Профессор Дороте Баккер из UEA добавляет:

Теперь мы видим, какие механизмы влияют на поглощение CO₂ в этом регионе. Это поможет лучше понять процессы во всем Южном океане.

Этот труд важен для климатического моделирования. Если подтвердится, что длительность ледового покрова напрямую влияет на поглощение CO₂, прогнозы по глобальному потеплению станут точнее. Также исследование подчеркивает необходимость развивать систему мониторинга Южного океана — без зимних данных все расчеты будут неточными.

Отметим, что выводы сделаны на основе данных лишь одного прибрежного района Антарктики. Южный океан огромен и неоднороден: в других его частях механизмы поглощения CO₂ могут работать иначе. Нужны дополнительные исследования в открытых водах.

Ранее ученые заявили, что таяние льдов замедляет самое мощное течение планеты.