Тихият океан може да се промени заради глобалното затопляне много по-сложно, отколкото изглежда. Учени моделираха неговото бъдеще за векове напред и откриха парадокс: в едни региони водата ще става по-стара, а в други – напротив, ще се подмладява.

На пръв поглед водата не може да има възраст, но за океанолозите това е напълно реална характеристика. Става дума за това колко време водата се намира изолирана от повърхността на океана и открития въздух.

Докато водата циркулира близо до повърхността, тя може отново да се насища с кислород, но след потапяне в по-дълбоките слоеве този запас постепенно се изразходва за жизнената дейност на морските организми, бактериите и химичните реакции. Колкото по-дълго водата не се връща на повърхността, толкова „по-стара“ я считат и тук възниква проблемът с глобалното затопляне.

Топлата вода е способна да задържа по-малко разтворен кислород, а нагряването на океана променя неговата вертикална циркулация. Изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего се опитаха да установят как точно тези процеси могат да се развиват в различните части на Тихия океан през следващите 100 години.

Резултатите, публикувани в AGU Advances, се оказаха неочаквани

По-младата вода ще остарява, а старата ще се подмладява

Най-забележимите промени, според модела, са в горната част на тихоокеанската термоклина – преходният слой приблизително на дълбочина 200–1000 метра.

Този слой е разположен между топлата, добре смесена повърхност и по-студените дълбоки води. Затоплянето усилва температурната разлика между тях, поради което слоевете на океана стават по-стабилно разделени, а вертикалният обмен се забавя.

Но последствията от този процес се оказват различни в зависимост от региона.

В субтропичната част на Северния Тихи океан термоклината в значителна степен получава вода от горните слоеве. Тя е относително млада и свежа. Ако смесването отслабва, тази вода по-дълго остава 

изолирана и постепенно „остарява“.

В тропическата част на океана ситуацията е противоположна. Тук върху свойствата на термоклината по-силно влияе по-старата вода от долните слоеве. Когато вертикалният обмен се забавя, по-малко старата вода постъпва отдолу и в резултат водата в този слой става „по-млада“.

Тоест един и същи процес на отслабване на вертикалната циркулация може да дава противоположен резултат в различните части на океана.

Океанът има своеобразен „дистанционен пулт за управление“

Особено интересно е, че промените в Тихия океан могат да бъдат свързани не само с локалното затопляне. Изследователите посочват влиянието на Южния океан около Антарктида. Затоплянето на този регион може да променя циркулацията на значителни разстояния, като влияе върху това как водата се премества между различните слоеве на Тихия океан.

Фактически част от бъдещите промени в Тихия океан може да се определя от процеси, които се случват на хиляди километри от мястото, където в крайна сметка се проявява техният ефект.

Именно затова океанът е трудно да се разглежда като набор от независими участъци. Промените в един регион могат чрез глобалната циркулация да влияят върху съвсем друг.

Ще стане ли океанът по-опасен за живота?

Засега изследователите не са правили подробна прогноза за това как точно тези промени ще се отразят върху морските екосистеми. Въпреки това промените във възрастта на водата са важни, защото са свързани с нейния кислороден режим.

Колкото по-дълго водата остава изолирана от повърхността, толкова повече кислород могат да консумират биологичните и химичните процеси. А топлата вода от своя страна е способна да задържа по-малко кислород.

Най-забележимите промени в условията за морския живот моделът прогнозира за Северния Тихи океан. В същото време във вече съществуващите зони с ниско съдържание на кислород ситуацията през следващия век може да се влошава не толкова рязко, колкото би могло да се очаква.

Въпреки това тези райони вече се намират в неблагоприятно състояние, затова дори относително малките промени могат да имат значение.

Важно е да се уточни, че това е моделна прогноза, а не пряко наблюдение на бъдещия океан. За по-точни оценки на учените ще са необходими по-сложни модели, които ще отчитат, в частност, бъдещите промени във ветровите режими и други фактори. Но главният извод вече изглежда необичайно: затоплянето не просто постепенно нагрява Тихия океан, но може да преустройва и неговата вътрешна циркулация така, че една вода „да остарява“, докато друга по парадоксален начин „да се подмладява“.