Разплитането на тази океанска мистерия може да помогне да предскажем бъдещето си

През 2011 г. Боб Пикарт стои на борда на изследователски кораб в Датския проток, изправен пред научна мистерия.

Той и екип от исландски изследователи изучават водата, която тече между Гренландия и Исландия. Но в данните се появява нещо неочаквано: течение, за което никой не знае, че е там.

„[Помислих си] какво, по дяволите, е това?“ казва 65-годишният Пикарт, физически океанограф и главен учен в Океанографския институт “Уудс Хоул” в Масачузетс.

Той обаче се връща към първоначалното си изследване, а мистериозният поток остава въпросителна в съзнанието му повече от десетилетие.

Но миналото лято Пикарт и интердисциплинарна група от изследователи проследяват течението, вече известно като Iceland Faroe Slope Jet (IFSJ). “В продължение на шест седмици и една голяма буря, ние тръгнахме на зигзаг на север към Арктика, следвайки пътя на течението през скандинавските морета.”

Учените знаят къде свършва течението, но намирането на началната му точка е от решаващо значение. IFSJ - дълбоко течение - започва някъде в Северните морета и тече на юг и на изток, като накрая преминава през канала Faroe-Bank (FBC) - пролука в подводния хребет, който минава от Гренландия до Шотландия. Оттам водите навлизат в долния край на Атлантическата меридионална преобръщаща циркулация (AMOC).

AMOC е сложна система от течения, която разпределя топлината и влияе върху регионалните климатични модели.

Но климатичните модели показват възможността AMOC да се забави или дори да се срине, когато планетата стане по-гореща; в тези симулации навлизането на твърде много топла прясна вода нарушава процеса, движещ циркулацията. Въздействията биха били катастрофални: температурите ще паднат рязко в Северна Европа, морското равнище ще се повиши още повече в САЩ, а мусоните в Южното полукълбо биха могли да променят траекторията си.

В научната общност обаче има значителен дебат относно времевата рамка, в която това може да се случи. Докато последният доклад на IPCC казва, че е вероятно да има срив след 2100 г., някои учени твърдят, че колапс е възможен в рамките на няколко десетилетия. Други твърдят, че докато данните показват, че водите се затоплят, потокът в критичните участъци от AMOC остава стабилен.

Според Дипанджан Дей, асистент в Индийския технологичен институт в Бхубанешвар, и други експерти, липсата на консенсус относно моделираните прогнози се дължи на липсата на дългосрочни наблюдения. Измерванията на AMOC в цялата система датират едва отпреди 20 години.

„Трябва да разберем как работи системата, преди да можем наистина да разберем как ще се промени, когато климатът започне да се затопля“, казва той.

За да разбере ролята на IFSJ в системата и да намери началната му точка, членовете на екипа на Пикарт търсят улики, подобно на детективи, а IFSJ е техният заподозрян.

„Има пръстов отпечатък - определена характеристика на температура, соленост, скорост, и ние можем да проследим това“, казва Стефани Семпър, 36-годишна, физически океанограф и учен в Университета в Берген, Норвегия.

Всъщност Семпър е тази, която през 2019 г. направи първия анализ на оригиналните данни на IFSJ.

По време на тази експедиция Семпър събира улики с помощта на CTD, инструмент, предназначен да измерва проводимост (за соленост), температура и дълбочина; други инструменти се използват за определяне на скоростта.

CTD сензорите са прикрепени към платформа, направена от големи метални бутилки. За всяко измерване платформата се повдига от хидравлично рамо, изпъва се над борда на кораба и се спуска във водата.

В крайна сметка наблюдателите правят 212 CTD опита, като Пикарт сглобява данните в реално време, заснемайки вертикална моментна снимка на течението. Използвайки тази снимка и прогнозите за времето, той и капитанът на кораба “Армстронг” Майк Сингълтън от време на време коригират курса му; “Армстронг” отплава до 75 градуса на север, далеч над Арктическия кръг, преди да се върне обратно към пристанището.

Обратно на сушата данните от “Армстронг” ще бъдат обединени с тези от два други кораба, работещи в координация с експедицията на Пикарт, и всички водни проби, които не са обработени на борда, ще бъдат анализирани. Пикарт определя и места за акостиране и планер на север от Фарьорските острови, които ще събират данни за една година, преди да бъдат събрани.

Като цяло това означава години работа. Но се появяват и няколко първоначални наблюдения. Известно е, че IFSJ има два клона. Пикарт казва, че това изследване изглежда потвърждава, че един от клоновете започва в Гренландско море. Това има значение, защото течението свързва Гренландско море с AMOC и носи вода от район, който се затопля бързо.

Вторият клон обаче изглежда идва от съвсем друго място.

След повече от 30 години по море, Пикарт планира да се пенсионира през следващите няколко години. Той предава търсенето на отговори на ново поколение физически океанографи. С помощта на Семпър, Джи Хуан ще ръководи анализа на сушата; 31-годишният учен работи в тясно сътрудничество с Пикарт по време на експедицията.

Пикарт се надява, че и други млади учени ще бъдат решени да се справят с поредната мистерия в експедицията. По време на измерванията в данните се появява нещо неочаквано - поток от вода, за който, както и преди, никой не знае, че е там: Течението има трети клон.

„Дори не съм сигурен какво означава този трети клон, но той пренася значително количество вода“, казва Пикарт в края на експедицията.

Изготвянето за тази статия е подкрепено от безвъзмездната помощ на Националната научна фондация (National Science Foundation), която финансира изследването.