На встрече с рыбаками Новой Англии, состоявшейся в декабре прошлого года, физические океанографы Глен Гаваркевич
и Эл Плюддеман из Океанографического института Вудс-Хоула (США) узнали о
необычайно высокой температуре поверхностных вод и сильном течении на
внешнем континентальном шельфе к югу от Новой Англии.
Учёные, пообещав разобраться, в итоге пришли к выводу, что начиная с
конца октября 2011 года Гольфстрим сильно отклонился на север.
| На
диаграммах показан температурный максимум поверхностных вод (а) 12−21
октября и (b) 1−15 декабря 2011 года. Береговая линия и бровка шельфа
отмечены тонким чёрным контуром. Пунктирной линией обозначено среднее
положение северного края Гольфстрима в октябре и декабре. Синяя линия на
диаграмме (а) указывает путь дрифтера, 12 октября 2011 года
отправленного с мыса Кейп-Фир, попавшего в Гольфстрим и добравшегося до
Джорджес-Банк восемь дней спустя. Изменение скорости (синий) и курса
(красный) дрифтера в зависимости от широты показано на диаграмме (c).
Синяя звезда на диаграммах (a) и (b) отмечает расположение инструментов,
измерявших температуру и солёность воды по программе Ocean
Observatories Initiative, а пурпурные квадраты — точки наблюдений по
eMOLT. (Изображение Robert Todd, Woods Hole Oceanographic Institution.) |
Чтобы распутать тайну, первым делом исследователи обратились к
данным множества источников о Гольфстриме за осень 2011 года. Прежде
всего это информация, собранная программой eMOLT
— некоммерческой коллаборацией рыбной промышленности и академического
мира. Рыбакам раздают соответствующее оборудование, а они измеряют
температуру.
Руководитель программы Джеймс Мэннинг
из Национального управления океанических и атмосферных исследований
(США) и его коллеги провели анализ данных, полученных с точек OC01 и
TA51, которые расположены близ внешнего континентального шельфа, и
выявили два события, когда температура внезапно увеличивалась на 6,2 и
6,7 ˚C, превышая порой 18 ˚C у дна.
Это очень много для данной области и для конца осени. В декабре 2011-го в
OC01 была зарегистрирована самая высокая придонная температура за шесть
лет наблюдений.
Обычно тёплые воды Гольфстрима лишь косвенно влияют на морские течения и
температуру воды близ континентального шельфа к югу от Новой Англии,
когда от Гольфстрима отходят тёплые вихри (разновидность течений) и
дрейфуют к внешнему континентальному шельфу. Они остаются там лишь
несколько недель и успевают нагреть воду незначительно.
Г-н Гаваркевич и его коллеги собрали дополнительные данные по
температуре воды и солёности с 4 декабря 2011 года по 4 января 2012-го с
помощью инструментов, временно поставленных на якорь в 12 км к югу от
бровки шельфа по программе Ocean Observatories Initiative.
Исследователи сравнили полученную информацию с исторической и
обнаружили, что высокий уровень солёности (соответствующий солёности
вод, которые несёт Гольфстрим) совпадает с периодами потепления воды.
Степень и продолжительность двух эпизодов потепления 2011 года
подсказали, что причиной нагревания стали не кольцевые течения, а сам
Гольфстрим.
Случайно в это же время и в том же районе студенты Кейп-Фир-Комьюнити-Колледжа
в Уилмингтоне (штата Северная Каролина) отправили в свободное плавание
дрифтеры, местоположение которых отслеживалось с помощью спутников
примерно каждые шесть часов. Анализ этих данных показал, что дрифтеры,
находившиеся на краю тёплых вихрей, шли по направлению к
континентальному шельфу со скоростью около одного узла (почти 2 км/ч),
но порой развивали скорость в 2,5 узла (более 4,5 км/ч), пройдя за
восемь дней 930 км от косы Кейп-Фир в Северной Каролине до точки в 65 км к югу от банки Джорджес,
отделяющей залив Мэн от Атлантического океана. Периоды высоких
скоростей совпали с моментами, в которые была зарегистрирована высокая
температура на внешнем шельфе.
В итоге учёные делают вывод, что ядро Гольфстрима отклонилось к 39,9˚
северной широты и 68˚ западной долготы, то есть на 200 км от своего
среднего положения, впервые забравшись на этой долготе так далеко на
север в истории спутниковых наблюдений.
У временного сдвига могут быть долгосрочные последствия. Исследования
показали, что увеличение температуры воды на два градуса выше обычного
максимума стало причиной сильных изменений в популяции серебристого хека, а весной 2012 года луфарь и полосатый лаврак
были замечены неподалёку от полуострова Кейп-Код намного раньше, чем в
предыдущие годы. Вероятно, следует провести дополнительные исследования
того, как поведение Гольфстрима в 2011 году затронуло экосистему
континентального шельфа.
Неясно, что могло вызвать этот сдвиг. Он случился вскоре после ураганов
Ирен и Катя, обрушившихся на восточное побережье Северной Америки. Быть
может, они заставили Гольфстрим сбиться с пути у мыса Хаттерас? Другое
объяснение состоит в том, что течение отклонил холодный вихрь к югу от
ядра Гольфстрима.
Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Подготовлено по материалам Океанографического института Вудс-Хоула.
