Недавнє дослідження, опубліковане в журналі Nature Climate Change, виявляє дивовижну тенденцію у Світовому океані: хоча очікується, що загальна концентрація кисню знизиться через зміну клімату, субтропічні широти Атлантичного океану демонструють підвищення рівня кисню зі швидкістю до 1,5 мікромолей на кілограм за 10 років.
Allison Hogikyan et al. / Nature Climate Change, 2024
Цей висновок суперечить загальній картині дезоксигенації, що спостерігається в океанах з 1960-х років, що пояснюється двовідсотковим зниженням концентрації кисню, яке посилюється потеплінням вод та посиленням стратифікації, що перешкоджає змішуванню та транспортуванню кисню в глибші шари.
Дослідницька група, очолювана Еллісон Хогікян з Принстонського університету, вивчила механізми, що стоять за цією аномалією. Вони виявили, що зміни в гідрологічному циклі, відзначені зменшенням опадів і підвищенням солоності морської води в субтропічній Атлантиці, посилюють вентиляцію океану. Цей процес сприяє кращому перемішуванню кисню, доставляючи його на велику глибину і компенсуючи наслідки потепління.
Навпаки, полярні регіони Атлантики демонструють протилежну тенденцію, де рівень кисню значно знижується. У дослідженні використовувалися дані про солоність і концентрацію кисню на глибині до кілометра і використовувалася модель земної системи ESM2M з кліматичним компонентом MOM5 для моделювання. Дослідники вивчили два сценарії: один передбачає природну реакцію на підвищення рівня CO2 в атмосфері, а інший – підтримку стабільної солоності верхнього шару. Цей підхід дозволив їм ізолювати ефекти розчинності кисню, зміни вентиляції та біологічної активності.
Отримані дані підкреслюють значну роль гідрологічного циклу у формуванні широтного розподілу рівнів кисню в океані. Збільшення кількості опадів в приполярних широтах і зменшення їх кількості в субтропічних регіонах в поєднанні із загальним потеплінням клімату посилюють регіональні відмінності в солоності поверхні моря. Вища солоність у субтропічних районах сприяє оксигенації проміжних водних мас, частково протидіючи впливу потепління. І навпаки, в Північній Атлантиці на вплив гідрологічного циклу припадає більше половини глибоководних втрат кисню, причому показники досягають трьох мікромолей на кілограм за десятиліття.
Це дослідження висвітлює складну та різноманітну реакцію океанічних систем на зміну клімату, ілюструючи складність відстеження та пояснення таких змін. Це також вказує на недавні відкриття про морські теплові хвилі, багато з яких не виявляються на поверхні моря або протягом усього їх життєвого циклу, що ще більше ускладнює наше розуміння динаміки океану в умовах потепління в світі.