Оборотная циркуляция Атлантики на тысячелетней шкале, инициируемая Южным океаном

Почему эта океанская история важна

Глубоко под поверхностью океана медленно текущие потоки тихо перемещают тепло, углерод и питательные вещества по планете, помогая формировать климат, в котором мы живем. В этом исследовании авторы заглядывают на более чем тысячу лет назад, чтобы выяснить, как эти скрытые течения менялись со временем. Читая химические подсказки, запертые в глубоководных кораллах, исследователи показывают, что сдвиги в водах вокруг Антарктиды влияли на силу ключевого атлантического течения, которое сказывается на погодных паттернах, уровне моря и экосистемах на суше и в море.

Чтение климатической истории по глубоководным кораллам

Вместо того чтобы полагаться лишь на современные приборы, которые наблюдают океан лишь несколько десятилетий, исследователи обратились к древним бамбуковым кораллам, собранным с подводных гор на юго-западе Тихого океана и с глубокого бассейна у Антарктиды. Эти кораллы растут медленно, откладывая кальцитовые скелеты, которые сохраняют информацию о температуре, солености, возрасте и кислотности воды, в которой они жили. Тщательно датируя слои скелета кораллов и измеряя соотношения магния к кальцию, изотопы кислорода и углерода, радиоуглерод и изотопы бора, команда реконструировала историю водной массы средней глубины, известной как антарктическая промежуточная вода, за последние 1300 лет.

Долгое снижение в южных водах

Записи из кораллов показывают, что эти южные воды средней глубины были относительно теплыми до середины XV века. С тех пор они постепенно охлаждались и становились свежее. Дополнительные химические подсказки указывают на то, что вода также стала немного моложе по радиоуглеродному возрасту и более щелочной за последние несколько столетий. В совокупности эти изменения свидетельствуют о том, что к поверхности и в промежуточный слой поднимается меньше глубокой, старой и богатой углеродом воды из районов вокруг Антарктиды. Вместо этого большую долю, по-видимому, теперь составляет более холодная, более пресная вода. Авторы утверждают, что это указывает на постепенное ослабление переворачивающей циркуляции в Южном океане — системы восходящих и нисходящих потоков, способствующей глобальным глубоким течениям.

Южные изменения ощущаются в Атлантике

Сравнивая свой коралловый архив с существующими реконструкциями Атлантической меридиональной переворачивающей циркуляции, исследователи обнаружили, что изменения в Южном океане проявляются в Атлантике с опозданием на несколько десятилетий. Периоды, когда антарктическая промежуточная вода охлаждалась, соответствовали последующим замедлениям атлантической циркуляции, с типичной задержкой около 50 лет. Коралл из пролива Брансфилд, бассейна, на который влияет вода, питающая самые глубокие части Атлантики, рассказал похожую историю: с середины XIX века эти глубокие южные воды охлаждались и опреснялись синхронно с промежуточными водами, а их вариации также коррелируют с последующими изменениями атлантической переворачивающей циркуляции. Эта картина подтверждает результаты моделей, предполагающих, что Атлантика отвечает на изменения свойств вод, пришедших с юга, по мере их продвижения на север в течение многих десятилетий.

Двустороннее движение между полюсами

Связи не являются исключительно односторонними. Статистические тесты показывают, что на более коротких временных интервалах — годах и десятилетиях — южные воды и атлантическая переворачивающая циркуляция могут как предшествовать, так и отставать друг от друга. Авторы трактуют это как доказательство быстрых волнообразных сигналов, которые могут быстро распространяться по океанским бассейнам, накладываясь на более медленное адвективное движение водных масс. Они также выделяют два периода, когда атлантическая циркуляция была слабее, чем следовало бы ожидать по состоянию южных вод: в период Средневекового тёплого периода примерно с 1260 по 1450 годы и вновь с середины XX века. В те времена локальные факторы в Северной Атлантике, такие как изменения притока поверхностной пресной воды, похоже, дополнительно сдвигали систему сильнее, чем могло бы объяснить только влияние юга.

Что это значит для климата в будущем

Для неспециалиста ключевое сообщение таково: атлантическая система течений, привлекающая внимание из‑за своей недавней слабости, имеет долгую историю влияния со стороны того, что происходит вокруг Антарктиды. Архивы кораллов указывают на то, что переворачивание течений в обоих полушариях в настоящее время слабее, чем в любое другое время за последнее тысячелетие, и что Атлантика недавно была дополнительно ослаблена локальными изменениями на севере. Вместо того чтобы действовать изолированно, великие океанские течения ведут себя как связанная, медленно реагирующая сеть. Понимание того, что Южный океан может предопределять склонность Атлантики к слабому состоянию, помогает объяснить нынешние тенденции и улучшит прогнозы того, как климатическая система может развиваться в условиях глобального потепления.

Цитирование: Thresher, R.E., Rintoul, S.R., Fallon, S.J. et al. Millennial-scale Atlantic overturning circulation led by the Southern Ocean. Nat. Geosci. 19, 520–525 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01959-6

Ключевые слова: Атлантическая переворачивающая циркуляция, Южный океан, глубоководные кораллы, палеоклимат, изменение океанской циркуляции