Опубликовано: 23 июля 2024 г.
Метки: публикация МГИ, Кубряков А.А.
Исследователи из Морского гидрофизического института РАН и Института океанологии им. П.П. Ширшова раскрыли механизмы, стоящие за значительным повышением солености Черного моря в последние годы. Результаты исследования опубликованы в журнале Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers.
Черное море известно своей уникальной структурой: из-за большого притока пресной воды из рек и ограниченного обмена с Средиземным морем, оно имеет ярко выраженный слой пресной воды на поверхности и очень соленую воду на глубине. Эта структура, называемая галоклином, долгое время оставалась стабильной, но теперь подвергается значительным изменениям.
«В последние годы в Черном море наблюдается резкий рост солености, особенно на глубинах 50-150 м. Такие изменения существенно влияют на экосистему моря и его гидрологический режим. Рост солености приводит к уменьшению плотностной стратификации вод, вследствие чего водные массы легче перемешиваются под действием штормов или зимнего выхолаживания. В поверхностные слои из глубин моря поступает больше питательных веществ, которые способствуют цветению фитопланктона. Цель нашей работы заключалась в исследовании причин роста солености и определении их связи с различными гидродинамическими факторами», — поясняет первый автор статьи заместитель директора по научной работе ФГБУН ФИЦ МГИ доктор физико-математических наук Арсений Кубряков.
Ученые проанализировали данные 40-летних наблюдений, выполненных в Морском гидрофизическом институте, а также информацию, полученную с помощью всплывающих буев Арго. Кроме того, был произведен анализ данных, полученных с помощью зондирующего гидрологического лифта «Аквалог».
«Наше исследование показало, что важной причиной роста солености и температуры глубинных слоев является усиление штормовой активности и скорости течений в Черном море. Сильные ветра приводят к проникновению теплых поверхностных вод в глубинные слои и вовлечению соленых вод из глубины в верхние слои. Таким образом ветра приводят к проникновению сигнала глобального потепления в глубину океана и выравниванию свойств океана по глубине. Раньше этот эффект компенсировался зимой, когда сверху возникали холодные плотные воды, которые переносили пресные воды на глубину. Из-за длительного потепления Черного моря процесс распреснения глубинных слоев сейчас наблюдается лишь в редкие холодные годы. В то же время усиление скорости ветра, завихренности и геострофических течений способствуют размытию галоклина и повышению солености верхних слоев Черного моря», — рассказывает Арсений Кубряков.
Исследователи отмечают, что значительный рост солености начался после 2007 года в верхней части черноморского галоклина (глубина 50—100 м) и к 2020 году прослеживался уже до глубин 250 м. Это указывает на быстрые темпы изменений, происходящих в море.
«Перестройка термохалинной структуры бассейна влияет на множество процессов — газообмен, функционирование морских экосистем и многое другое», — подчеркивает Кубряков. — «Понимание этих процессов критически важно для прогнозирования будущего состояния Черного моря». В дальнейшем ученые планируют детально изучить физические механизмы перемешивания в зонах интенсивных течений и сильных штормов, а также их влияние на смешение поверхностных и глубинных вод Черного моря. Это поможет создать более точные модели для прогнозирования изменений в морской экосистеме.
Исследование проведено в рамках госзадания FNNN-2024-0012 «Анализ, диагноз и оперативный прогноз состояния гидрофизических и гидрохимических полей морских акваторий на основе математического моделирования с использованием данных дистанционных и контактных методов измерений» и проекта РНФ 23-17-00056 с использованием оборудования, приобретенного на субсидии Министерства науки и высшего образования РФ.