Ученые обнаружили более 300 подводных каньонов в Антарктике

Группа ученых под руководством Давида Амбласа из Объединенной исследовательской группы по морским геонаукам Университета Барселоны и Риккардо Аросио из Университетского колледжа Корка (Ирландия) составила самую детальную на сегодняшний день карту подводных каньонов Антарктики. В ходе исследования выяснилось, что их количество достигает около 332, что в пять раз превышает предыдущие оценки.

Это открытие, основанное на данных высокоточной батиметрической съемки, меняет представление о морфологии антарктического морского дна и имеет важные последствия для понимания океанических течений, таяния шельфовых ледников и глобальных изменений климата.

Подводные каньоны представляют собой глубокие долины на морском дне, которые служат каналами для переноса осадков, питательных веществ и океанических течений. Во всем мире обнаружено около десяти тысяч таких каньонов, однако только 27% морского дна изучены с достаточной точностью, чтобы их выявить, а значит, их реальное количество может быть значительно больше.

В Антарктике исследователи установили, что каньоны более многочисленны, крупнее и глубже, чем считалось ранее. Это связано с длительным воздействием ледников, которые перемещают огромные объемы осадочных пород в сторону континентального шельфа.

Как объясняет Давид Амблас, профессор кафедры динамики Земли и океана Университета Барселоны, формирование этих каньонов в основном обусловлено мутьевыми потоками — плотными течениями, насыщенными осадками, которые с высокой скоростью движутся по подводным склонам. В Антарктике сочетание крутого рельефа и обильных ледниковых отложений способствует образованию особенно впечатляющих структур, некоторые из которых превосходят по масштабам каньоны в других регионах мира.

Исследование основано на второй версии Международной батиметрической карты Южного океана (IBCSO), наиболее полной карты антарктического морского дна. Используя полуавтоматическую методику, разработанную учеными, работа анализирует пятнадцать морфометрических параметров, которые позволили четко различить каньоны Восточной и Западной Антарктики.

Риккардо Аросио отмечает, что обнаружение региональных различий стало удивительным открытием, ранее не задокументированным. Каньоны Восточной Антарктики более сложные, с множеством ответвлений и U-образными профилями, что указывает на длительную историю ледниковой активности и интенсивных осадочных процессов. В то же время каньоны Западной Антарктики короче, круче и имеют V-образную форму, что свидетельствует о другой геологической динамике.

По словам Амбласа, эта морфологическая разница отражает более раннее образование и длительное существование ледяного покрова в Восточной Антарктике — явление, которое ранее предполагалось на основе осадочных данных, но теперь стало очевидным благодаря крупномасштабной подводной топографии.

Ключевая роль в климате и ограничения современных моделей

Эти каньоны играют важную роль в глобальной климатической системе, выступая в качестве каналов, которые облегчают обмен водными массами между глубоким океаном и континентальным шельфом. С одной стороны, они позволяют холодной плотной воде, образующейся у шельфовых ледников (антарктической придонной воде), опускаться в глубины океана, что влияет на термохалинную циркуляцию, регулирующую климат Земли. С другой стороны, они также направляют более теплые воды, такие как циркумполярные глубинные воды, к основанию ледников, ускоряя их таяние и способствуя повышению уровня моря.

Однако современные климатические модели, включая те, что используются Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), не учитывают эти процессы на локальном уровне. Как предупреждает Аросио, каньоны создают сложную динамику, включая вертикальное перемешивание вод и фокусировку течений, которые глобальные модели не могут воспроизвести при текущем разрешении. Это ограничивает нашу способность точно прогнозировать, как Южный океан отреагирует на глобальное потепление.

В связи с этим исследователи подчеркивают необходимость расширения высокоточной батиметрической съемки в еще не изученных районах, где, вероятно, будут обнаружены новые каньоны. Они также призывают к более тесной интеграции наблюдательных данных — как наземных, так и спутниковых — и совершенствованию численных моделей для учета физических процессов, происходящих в этих подводных ущельях.

Без реалистичного отображения этих механизмов прогнозы относительно будущего климата и уровня моря будут по-прежнему содержать недопустимо высокую степень неопределенности, заключают Амблас и Аросио. Их работа не только переопределяет карту Южного океана, но и ставит важный вопрос: сколько еще тайн скрывают антарктические глубины и как они могут изменить наше понимание планеты?