Значительный вклад Южного полушария в Индонезийский проток на протяжении последних 800 000 лет

Почему дорожка в океане важна для нашего климата

Океаны — это не статичные резервуары; они переносят тепло, соль и питательные вещества по планете в виде мощных водных конвейеров. Один из самых узких и важных «горлышек» этой системы расположен в лабиринте островов между Тихим и Индийским океанами, где Индонезийский проток переносит воду к западу. В этом исследовании поставлен на первый взгляд простой, но важный для климата вопрос: за последние 800 000 лет этот поток питался в основном водами из Северного полушария, как обычно предполагают, или Южное полушарие играло куда большую роль, чем мы думали?

Скрытая ворота между океанами

Индонезийский проток можно представить как регулирующий клапан между крупнейшим океаном мира — Тихим — и Индийским океаном. Большая часть его воды движется под поверхностью, перенося запасённое тепло и растворённые питательные вещества, которые влияют на погодные условия, морские экосистемы и даже силу атлантических течений. Современные измерения указывают, что эти подводные воды в основном поступают из Северного Тихого океана, с лишь умеренным вкладом южных источников. Однако прямые наблюдения охватывают всего несколько десятилетий и лишь части проходов, поэтому более глубокая история и точное соотношение северных и южных вод остаются во многом неизвестными.

Чтение древней воды по следам на морском дне

Поскольку нельзя напрямую измерить древние течения, исследователи обратились к химической «отпечатке», сохранённой в осадках морского дна. Они сосредоточились на азоте — ключевом питательном веществе для морской жизни. В западной экваториальной части Тихого океана подповерхностные воды с севера и с юга экватора имеют разные соотношения тяжёлого изотопа азота, известного как азот-15. Воды южного происхождения, как правило, «тяжёлее», тогда как северные — «легче». Когда микроскопические растения потребляют нитрат у поверхности и затем опускаются на дно, содержащийся в них азот фиксируется в осадках. Со временем эти осадки накапливаются, создавая запись, отражающую смесь северных и южных источников. Измерив азот-15 в длинном керне осадков из моря Банда — прямо в сердце Индонезийского протока — авторы воссоздали эту историю за последние 800 000 лет.

Южные воды оставляют сильный и устойчивый след

Азотная запись из моря Банда показывает значения, которые последовательно выше ожидаемых для чисто северного источника и гораздо ближе к тем, что наблюдаются в южных районах Тихого океана сегодня. Сравнивая керн из моря Банда с другими кернами из северной и южной частей западной части Тихого океана, авторы оценивают, что воды Южного полушария часто обеспечивали около половины — или больше — подповерхностного потока, питающего Индонезийский проток в последние 160 000 лет, и вносили существенный вклад на протяжении всего 800 000-летнего интервала. Дополнительные измерения других компонентов осадков, связанных с биологической продуктивностью, показывают ритмичные колебания, которые совпадают с регулярными изменениями орбиты Земли. Эти закономерности указывают на процессы в Южном океане, контролирующие объёмы питательных веществ, вводимых в водные массы, которые в конечном счёте достигают тропиков.

Связывая отдалённые моря на больших временных масштабах

Исследование утверждает, что существенная доля питательных веществ в Индонезийском протоке берёт начало в высоких широтах южного полушария, движется на север, а затем на запад, прежде чем быть направленной через ворота в море Банда. Устойчивый сигнал влияния Южного полушария — несмотря на наступления и отступления ледниковых периодов и изменения уровня моря — свидетельствует о поразительно стабильной долговременной связи между Южным океаном и низкими широтами Тихого океана. Эта связь помогает объяснить, почему азотные сигналы с одинаковым ритмом появляются через весь экваториальный Тихий океан и дальше в Индийский океан, переносясь течениями, которые в конечном счёте питают Атлантику и другие бассейны.

Что это значит для будущего планеты

Для неспециалиста ключевое послание таково: воды из Южного полушария давно являются основным поставщиком питательных веществ и свойств в Индонезийский проток, а не лишь незначительным боковым потоком. Это означает, что изменения ветров, морского льда и использования питательных веществ вокруг Антарктиды могут распространяться через тропический Тихий океан, изменять поставки «удобрений» в морские пищевые сети и влиять на климатические сигналы на большом расстоянии, включая Индийский и Атлантический океаны. Понимание этого долговременного южного вклада помогает учёным точнее интерпретировать прошлые климатические сдвиги и улучшает основы для прогнозов того, как взаимосвязанная океанская система может отреагировать на вызванное человеком потепление.

Цитирование: Kienast, M., Hollstein, M., Lehmann, N. et al. Significant Southern Hemisphere contribution to the Indonesian Throughflow over the last 800,000 years. Nat Commun 17, 3484 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71786-1

Ключевые слова: Индонезийский проток, океанское циркулирование, Южный океан, морской азотный цикл, палеоклимат