Куда текут океаны?

Морские течения — это гигантский конвейер, от которого зависит жизнь не только в океанах, но и на суше.

Возможно, тебе знаком голливудский фильм-катастрофа «Послезавтра». Основа его сюжета – резкое похолодание на Земле, произошедшее, помимо прочего, из-за остановки теплого морского течения Гольфстрим. Конечно, это лишь кино: в жизни такое быстрое уменьшение температуры просто нереально! Однако возникает вопрос: а может ли Гольфстрим на самом деле остановиться и спровоцировать глобальное похолодание, пусть и не такое резкое, как в фильме?

ТРИ ГЛАВНЫЕ ПРИЧИНЫ

Для начала придется разобраться, почему возникают морские течения. На это есть несколько причин. Одна из них – воздействие ветра. Вызванные ветром течения можно наблюдать не только на море, но даже – в ветреный день – на озере, в пруду, а то и в луже. Соответственно, в тех районах океана, где ветры практически постоянно дуют в одном направлении (например пассаты в тропиках или западные ветры в «ревущих сороковых» широтах Южного полушария), и ветровые течения будут постоянными. Другая причина, вызывающая морские течения, связана с речными стоками, таяниями ледников или долгими и сильными дождями. Здесь всё просто – дополнительная порция воды, попавшая в океан, растекается в другие места. Кроме того, плотность воды в океане может меняться, и в этом случае вода из районов, где ее плотность низкая, перетекает в места, где плотность воды выше.

КРУГОВОРОТ В ОКЕАНЕ

Но почему в одном и том же океане вода может различаться по плотности? Во-первых, соленость воды в океанах не везде одинакова (например она опресняется из-за длительных дождей или становится более соленой при интенсивном испарении). А так как соль в два с лишним раза тяжелее пресной воды, то чем больше соли растворено в воде, тем тяжелее (то есть плотнее) будет и раствор. Во-вторых, вода, как и другие вещества, при изменении температуры меняет свой объем. Соответственно, плотность теплой воды будет отличаться от плотности холодной.

Вот и получается, что различные сочетания солености и температуры приводят к сложной картине распределения плотности воды в океане, причем как по горизонтали, так и по вертикали. Поэтому в некоторых местах океана поверхностная вода погружается ко дну. Там, на глубинах в несколько километров, она медленно, в течение десятилетий и даже столетий, движется в другие районы Мирового океана, пока, наконец, не поднимется на поверхность. Оказавшись на поверхности, эта вода вновь направляется к одной из зон погружения… Таким образом, вода в Мировом океане постоянно, хотя и очень медленно, перемешивается. Элементами этого гигантского круговорота воды в океане, который ученые называют океаническим конвейером, и являются многие морские течения, в том числе и Гольфстрим. Он переносит воду из тропических районов Атлантики к крупнейшей в мире зоне погружения поверхностных вод расположенной на самом севере Атлантического океана.

Океанический конвейер (известный также как конвейер Брокера – по имени открывшего его ученого) играет очень важную роль в жизни океанов, так как он доставляет кислород с поверхности на большие глубины. Как выглядели бы океаны без него, можно увидеть на примере Черного моря. В нем вода на поверхности всегда и везде значительно менее соленая и более теплая, (а значит, и менее плотная), чем в глубине. Поэтому поверхностные и глубинные воды этого моря никогда не смешиваются. Соответственно, и кислород вниз не попадает. В результате привычная нам жизнь существует в Черном море только в верхнем 150-метровом слое, а глубже можно найти лишь анаэробные бактерии.

ОЗЕРО, ОСТАНОВИВШЕЕ МОРЕ

Но вернемся к изначальному вопросу: можно ли остановить Гольфстрим? Коль скоро это течение вызвано погружением поверхностных вод на севере Атлантики, то для его остановки необходимо прекратить это погружение. Такое возможно, если плотность морской воды в этом районе значительно уменьшится. И это уже случалось примерно 12 тысяч лет назад. Тогда на севере Америки существовал огромный ледниковый щит – примерно такой, как сейчас в Гренландии, только побольше. Щит интенсивно таял, и в результате у южного края ледника образовалось очень крупное (в два раза больше Каспийского моря) озеро Агассис, удерживаемое ледяной плотиной. В конце концов озеро прорвало эту плотину, и вода из него устремилась в северную Атлантику, вызвав ее значительное опреснение. Конвейер Брокера остановился на тысячу лет, и это привело к сильнейшему похолоданию в Европе.

А может ли такой сценарий повториться, если, например растают льды Гренландии? Почти наверняка – нет. Дело в том, что для достижения подобного эффекта нужно, чтобы в Северную Атлантику очень быстро попало огромное количество пресной воды. Озеро Агассис столетиями накапливало пресную воду, а потом в считаные месяцы весь этот запас вылился в океан. Сейчас в Гренландии нет условий для формирования подобного гигантского озера: рельеф Гренландии довольно равномерно повышается от берегов к центральной части. А само по себе таяние ледников Гренландии (даже если они станут таять в несколько раз быстрее, чем сейчас), недостаточно для катастрофического опреснения вод Гольфстрима.

Впрочем, детали работы океанического конвейера до сих пор в точности неизвестны. А значит, однажды он может преподнести нам какой-нибудь сюрприз.