Антарктичний циркумполярний потік (ACC) — потужна океанічна течія, що переносить більше води, ніж усі річки Землі разом узяті, відіграє ключову роль у кліматичній системі нашої планети. Нещодавнє дослідження вчених з Інституту Альфреда Вегенера (AWI) пролило світло на те, як і коли цей гігантський потік сформувався в історії Землі.

Остання велика кліматична зміна відбулася близько 34 мільйонів років тому під час переходу до олігоцену. Планета охолола від практично безльодовикового “парникового” клімату до сучасного “льодовикового” стану, коли полярні регіони стали постійно покриватися льодовиками. Саме в цей період розширилися та поглибилися морські проходи між Австралією, Антарктидою та Південною Америкою, сформувався Антарктичний циркумполярний потік, а також почалося утворення Антарктичного льодовикового щита. Концентрація CO₂ в атмосфері тоді становила близько 600 ppm — значення, яке не спостерігалося відтоді, але яке може бути перевищене до кінця століття у деяких сценаріях кліматичних змін.

Щоб передбачити майбутній клімат, вчені аналізують минуле, використовуючи комп’ютерні моделі та дані, пояснює провідна авторка дослідження Ганна Кнал з AWI.

“Клімат минулого впливав на формування течій зовсім інакше, ніж сьогоднішній повністю сформований ACC”, — додає вона.

Для дослідження формування ACC команда змоделювала океанічні течії з урахуванням континентальної конфігурації Землі 33,5 мільйона років тому, коли Австралія та Південна Америка ще були значно ближчими до Антарктиди. Моделі включали взаємодію океану, атмосфери, суші та льодовикових щитів, а результати порівняли з реконструкціями на основі геологічних даних того часу.

Дослідження показало, що ключову роль у формуванні ACC відіграли сильні західні вітри в Тасмановому проході. Лише коли Австралія віддалялася від Антарктиди і вітри могли вільно проходити через цю протоку, циркумполярний потік набув повної сили. У той час Південний океан, ймовірно, був розділений на два різних сектора: активний у Атлантичному та Індійському, і спокійний у Тихоокеанському.

Поєднані високоточні моделі клімату та льодовикових щитів, використані в дослідженні, дозволили детально показати взаємодію льодовиків, океану, атмосфери та суші. Це дало нове розуміння того, як переструктуризація глобальної циркуляції океану вплинула на історію клімату Землі.

За словами учасників дослідження, формування ACC відіграло важливу роль у поглинанні вуглецю океаном, знижуючи концентрацію парникових газів у атмосфері. Це стало однією з причин початку охолодження планети та формування льодовикового клімату, який триває до сьогодні. Нові знання допоможуть вченим точніше інтерпретувати сучасні зміни циркуляції Південного океану та прогнозувати наслідки глобального потепління.