Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com



Световният океан страда най-много от променящия се климат. "Океани 21" е международна поредица на The Conversation, разглеждаща историята и бъдещето на световния океан.


През 2018 г. една карта, кръстена на океанограф, обиколи света. Така наречената проекция на Спилхаус, при която Земята се гледа отгоре от Южния полюс, бе създадена, за да покаже свързаната природа на океанските басейни.


Това е перспектива, която идва естествено за тези, които живеят в доминираното от океана южно полукълбо.




Южният океан, наричан още Антарктически океан (или дори Австралийският океан), не е подобен на никой друг и е най-добре описван в суперлативи.


Резервоар на топлина и въглерод


Нека първо разгледаме способността на Южния океан да съхранява излишната топлина и въглерод. Световният океан поема повече от 90% от излишната топлина, генерирана от изгарянето на изкопаеми горива, и една трета от допълнителния въглероден диоксид.


Южният океан, южно от 30 ° ю.ш., е отговорен за около 75% от общото съхранение на излишна топлина от Световния океан и около 35% от излишния въглерод от атмосферата. Той е основния резервоар на топлина и въглерод за планетата.


Южният океан свързва всички основни океански басейни, с изключение на Арктика. Връзката е Антарктическото околополярно течение (Antarctic Circumpolar Current ACC) - най-голямото океанско течение на планетата. То пренася повече от 100 пъти повече вода от всички реки на Земята и транспортира достатъчно вода, за да запълни езерото Онтарио само за няколко часа (обемът на Онтарио е 1639 кубични км).


Комбинацията от силни ветрове и почти никакви прегради около Антарктида са отговорни за голямата скорост на ACC.


Смесване на световни течения


"Ревящите четиридесет", "яростните петдесет" и "крещящите шестдесет" са популярни имена за силните западни ветрове, които духат почти непрекъснато през Южния океан, създавайки също толкова впечатляващи вълни. Това води до силно променяща се и трудна за измерване повърхност на океана.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Reuters


Но обменът на топлина и въглерод през този сложен интерфейс е от световно значение и океанографите са създали инструменти специално за тази предизвикателна среда.


За да разбере наистина Южния океан, човек трябва да мисли в три измерения. Водите с различни свойства се смесват както хоризонтално, така и вертикално, в завихряния.


Относително топлата субтропична вода се мести постоянно на юг, дълбоката хладна вода от Северния Атлантик се издига обратно към повърхността и по-студените полярни водни маси се преместват на север и потъват обратно надолу.


Това сложно взаимодействие се ръководи от вятъра и от формата на морското дъно.


На север има само три големи прегради: 850-километровия проток на Дрейк и подводните плата Кергелан и Кембъл. На юг ACC се изправя срещу Антарктида.


Тук океанът играе друга решаваща роля в глобалната климатична система, като довежда сравнително топлата - и затопляща - полярна дълбока вода в контакт с ледовете в Антарктика.


Ежегодно топене и замръзване на морския лед


Годишният цикъл на образуване и топене на морски лед около Антарктида е един от определящите ритми на нашата планета и важен аспект на Южния океан. Двете полярни области не биха могли да бъдат по-различни в това отношение.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Reuters


Арктика е малък, дълбок океан, заобиколен от земя. Антарктида е голяма суша с континентален шелф, заобиколен от океан. Всяка година 15 милиона квадратни километра морски лед напредват и отстъпват в тези води.


За разлика от ясните и драматични промени на север, ритъмът на морския лед в Антарктика следва не толкова очевидни модели. Въпреки че океанът се затопля, ледът всъщност бавно се разширяваше на север до около 2016 г., когато внезапно започва да се свива.


Разглеждайки годишния цикъл на морския лед в Антарктика, може да си помислите, че той просто расте и се топи на място, докато времето става по-студено и по-топло през годината. Но всъщност голяма част от производството на морски лед се случва в "полиня" - фабрики за морски лед близо до брега, където студените и бързи антарктически ветрове създават и издухват новия морски лед веднага щом се образува.


Този процес ни връща към глобалната океанска циркулация. Когато новият лед расте, солта от замръзващата морска вода се изцежда и се смесва с морската вода отдолу, създавайки по-студена и солена морска вода, която потъва към морското дъно и се оттича на север.


"Полиня" всъщност е спирка на метрото в глобална транспортна система, в която водата потъва на полюсите, оттича се на север, за да се издигне после нагоре в цикъл, продължаващ близо 1000 години.


Не всеки лед реагира еднакво


Компютърни симулации показаха как ледените полета по краищата на Антарктида са нараствали и намалявали през последните хилядолетия.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com


Тъй като тези плаващи части на ледената покривка взаимодействат директно с океана, те правят ледената покривка чувствителна към климата. Затоплянето на океана и промените в източника на водата, влизащи в контакт с даден леден шелф, могат да доведат до неговата промяна - и от своя страна на цялата ледена покривка.


Но не всички ледени шелфове ще реагират на затоплянето по един и същи начин. Някои кухини в леда са студени и се развиват бавно. Други са описвани като "горещи" - в полярни термини - поради взаимодействието им с топлата дълбока вода около полюса. Тези кухини се променят бързо в момента.


Можем да наблюдаваме много криосферни процеси от космоса, но за да разберем наистина докъде стига океанът под леда, трябва да стигнем стотици метри под ледената повърхност.


Изготвянето на климатични прогнози изисква разбиране на подробни процеси, които се случват в кратки срокове, като приливни цикли, в части от планетата, които едва сега започваме да изследваме.


Наблюдения на "крещящите шестдесет"


Как да вземем проби от нещо толкова голямо и толкова бурно? С роботи.


Сателитите наблюдават океанската повърхност от 80-те години на миналия век. Тази технология може да измерва свойства като температура и височина на повърхността на океана и дори да се използва за оценка на биологичната производителност. Но сателитите не могат да виждат под повърхността.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com


Когато програмата Argo стартира през 90-те години на миналия век, тя революционизира науката за земята, като изгради мрежа от плаващи океански станции, измерващи температурата и солеността до дълбочина от два километра.


Изследователският кораб Kaharoa държи рекорда за най-много поставяне на сонди от Argo в Южния океан, включително последното му плаване, което беше засегнато от COVID-19, южно от Австралия и в Индийския океан.


Програмата Argo е само началото на нова ера на наблюдение на океана. Дълбоките сонди Argo се гмуркат на дълбочина от 6 км, за да открият колко далеч прониква затоплянето в океана.


Миналото и бъдещето на Южния океан


Земята не винаги е изглеждала така, както изглежда днес. Понякога в миналото на планетата Южният океан дори не е съществувал. Континентите и океанските басейни са били в различни позиции и климатичната система е функционирала много по-различно.


От кратката гледна точка на човечеството Южният океан е стабилен компонент на климатичната система и е подложен на относително доброкачествени ледникови промени. Но ледниковите цикли се развиват в продължение на десетки хиляди години.


Човечеството създава много бърз преходен климат. Почти трите века от началото на индустриалната революция е по-кратък от премигване на окото в геоложки контекст.


Бъдещите промени в краткосрочен (да речем до 2050 г.) и дългосрочен план (до 2300 г.) са трудни за прогнозиране. Докато е относително ясно какво ще се случи чисто физически, прогнозирането кога ще се случи е по-предизвикателно.


Инструментите за симулация, които следят процесите в океана, атмосферата и леда, едва сега започват да включват кухините в ледените шелфове и океанските завихряния. Най-новият синтез на климатичните модели показва напредък в работата по Южния океан. Но морският лед все още не може да бъде моделиран добре.



Това е и целта: глобална изследователска общност, работеща за свързването на данни с бързо подобряващи се компютърни модели, за да разбере по-добре как работи този уникален океан.


Живот в океан под нулата


На пръв поглед Антарктида изглежда негостоприемна и почти безплодна среда от лед и сняг, изпъстрена със случайни морски птици и тюлени.


Но гмуркането под повърхността разкрива океан, изпълнен с живот и сложни екосистеми, от едноклетъчни водорасли и малки безгръбначни същества до добре познатите големи хищници: пингвини, тюлени и китове.


Южният океан е дом на повече от 9000 известни морски видове, а експедициите и проучванията продължават да разкриват повече.


Не е лесно да изучавате живота в Южния океан. Вълните могат да бъдат високи повече от 20 метра, а айсбергите и морският лед дебнат сред тях.


Температурата на водата често е под нулата - сладката вода замръзва при 0 градуса по Целзий, но солената вода замръзва при около -2 градуса. Въпреки че е възможно да се гмуркате, много изследвания за живота в Южния океан се извършват чрез дистанционно вземане на проби.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com


Морските учени използват роботизирани инструменти като дистанционно управлявани роботи, за да разглеждат и събират проби от океана и дъното. Взимаме генетични проби от морски бозайници, като от разстояние изстрелваме в плътта на животното малки епруветки за биопсия, които после изтегляме.


Можем да извлечем по-широка информация за разнообразието от екологичната ДНК (eDNA). Чрез филтрирането на водни проби намираме следи от организми, които се анализират с помощта на генетични инструменти, които обикновено могат да идентифицират какви видове живеят или са живели там.


Всяка експедиция разкрива нови видове - някои от които са потенциално комерсиално ценни и всички са важни части от екосистемата на Южния океан. Знанията ни за разнообразието на региона бързо нарастват.


Независимо от това, Южният океан е обширен и голяма част от него остава въобще или почти неизследвана.


На дъното на хранителната верига


В Южния океан първичните производители (организми в началото на хранителната верига) варират от едноклетъчни водорасли - като диатоми със сложни детайли в черупките от силициев диоксид - до големи макроводорасли.


Водораслите обикновено оцеляват само там, където айсбергите не остъргват морското дъно прекалено често. Диатомите са разнообразни, а някои видове процъфтяват по долната страна на морския лед.


Ледените водорасли образуват важен източник на храна за крила, малки ракообразни, които са критична част от хранителните мрежи в Южния океан.


Учудващо е, че студеният Южен океан също е дом на горещи системи от хидротермални комини. Тези общности, които включват огромни количества ракообразни и бодлокожи, получават енергията си от химикали, които се просмукват от земната кора, а не от Слънцето.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com


Антарктическите безгръбначни представляват над 90% от видовете в Южния океан. Повече от 50% са уникални за този океан.


Тези безгръбначни често са много по-големи от техните роднини в по-северните, по-топли води. Това явление е известно като "полюсен гигантизъм" и се среща при много групи, с гигантски морски паяци, огромни гъби и червеи с размерите на човешка ръка.


Никой не е съвсем сигурен защо антарктическите безгръбначни стават толкова големи, но това може да е свързано с високите нива на кислород, бавните темпове на растеж или отсъствието на ключови хищнически групи като акули и раци.


По-високо в хранителната верига


В морската хранителна верига антарктическият крил е някъде между първичните производители и емблематичните хищници, които винаги свързваме с Антарктида.


Беззъбите китове получават голяма част от енергията си от крила (10 000-30 000 отделни животни на кубичен метър), а розовите ивици на пингвините и тюлените показват, че те също са запалени по тези вкусни ракообразни.


Рибите и главоногите (калмари и октоподи) процъфтяват в Южния океан, осигурявайки храна за дълбоководни морски бозайници като южните морски слонове (Mirounga leonina). Някои видове риби са толкова добре адаптирани към богатите на кислород студени води, че вече не произвеждат червени кръвни клетки, а вместо това произвеждат антифриз протеини в кръвта си, за да им помогнат да оцелеят в ледените води.


Опазване на морската среда


Може би най-ненаситните хищници в Южния океан са хората.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com


Антарктида може да е отдалечена, но през 200-те години от откриването й моретата около Антарктида са били силно експлоатирани от хората.


Първо идват ловците на тюлени, после китоловците, избивайки някои видове до ръба на изчезването. Дори пингвините са били търсени за тяхното масло.


Напоследък рибата и крила (който се лови за храна или хранителни добавки) са основните цели, а популациите на някои видове рязко намаляват като последица.


Когато по-косвени въздействия като затоплянето на океана и увеличаването на киселинноста се комбинират с риболов, това може да доведе до намаляване на популациите от крил, което от своя страна води до намален брой на най-големите хищници като китовете.


Трудно е да се регулира риболовът в Южния океан, тъй като тези води не принадлежат на нито една държава. За да се подпомогне управлението на въздействието на риболова, сега квотите, които ограничават улова, се управляват от Комисията за опазване на морските живи ресурси на Антарктика (CCAMLR).


Този международен орган работи и за създаването на повече морски защитени зони. Без тези усилия за управление на улова критични части от хранителната мрежа (като крил) биха могли да бъдат експлоатирани до такава степен, че екосистемите да се сринат.


Промяната на средата означава промяна на екосистемите


Повече от 21 000 туристи и учени посещават Антарктида всяка година, което потенциално води до замърсяване, болести и инвазивни видове. За да управлява човешкото въздействие върху антарктическите екосистеми и да подпомага политическите преговори, Договорът за Антарктика влезе в сила на 23 юни 1961 г.


Договорът регламентира всяка дейност на юг от 60 градуса южна ширина и включва протокол за опазване на околната среда.


Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света

© Pixabay.com


Влиянието на глобалното изменение на климата и увеличаването на киселинноста на океана все пак е очевидно в Южния океан в повишаването на океанските температури, намаляването на морския лед и ледените шелфове.


Все по-често изследванията показват, че дори отдалеченият Южен океан не е наистина откъснат от останалия свят, като затоплянето, замърсяването с пластмаса и инвазивните видове си проправят път към антарктическите води отвъд могъщия полярен фронт.


Салове от плаващи водорасли извън Антарктика, някои от които носят животни, могат да преминат през Южния океан и да достигнат бреговете на Антарктида. В момента те изглежда не могат да оцелеят в екстремния климат, но това може да се промени със затоплянето.


Новите видове, които идват и създават колонии, ще окажат голям натиск върху уникалните растения и животни на Антарктида.


Все пак не всичко е обречено. През няколкото десетилетия от влизането в сила на Договора за Антарктика видяхме, че нациите могат да работят заедно, за да разрешат предизвикателствата, пред които е изправена Антарктика. Един пример е създаването на защитени морски зони на Антарктика (MPA).


Това ниво на международно сътрудничество трябва да ни даде надежда не само за бъдещето на Южния океан, но и за други ключови предизвикателства пред света.


Серидуен Фрейзър е професор в Fenner School of Environment and Society към Националния университет на Австралия.


Кристина Хулбе е професор и декан на Училището по геодезия (специализация по глациология) на Университета в Отаго.


Крейг Стивънс е доцент по физика на океана в Университета в Окланд.


Хю Грифитс е морски биогеограф към Британското проучване на Антарктика (BAS).


Всичко, което трябва да знаете за:
Коментари (9)
  1. Подредба: Сортирай
  1. 1 Профил на Костадин Иванов
    Костадин Иванов
    Рейтинг: 3376 Весело

    "Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света"
    =============
    Щото другите океани са почти еднакви и нямат значение за света....

    Еретик
  2. 2 Профил на dark'star
    dark'star
    Рейтинг: 2515 Неутрално

    "Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света"============= Щото другите океани са почти еднакви и нямат значение за света....
    —цитат от коментар 1 на Костадин Иванов


    Поизпревариха ги в Северния океан, за това пък ще пишат за Южния океан.

    КОНТРА_ТРОЛ_ БАН_ХАКЕР от ПОЕТИЧЕСКИЯ фланг на НАТО
  3. 3 Профил на Kosta Delev
    Kosta Delev
    Рейтинг: 842 Любопитно

    Интересна статия, но Бай Ганя е сухоземник и не разбира от океани - на него му дай каруци, тръби, гюрултия - все неща, по които е спец... Аудиторията е сгрешена - на балканите единствено гърците се вълнуват и разбират нещо от морета и океани.

  4. 4 Профил на geordgeo
    geordgeo
    Рейтинг: 1135 Любопитно

    Много интересна поредица, благодаря за публикацията!

  5. 5 Профил на tamada
    tamada
    Рейтинг: 483 Неутрално

    До коментар [#2] от "dark'star":

    Поизпревариха ги в Северния океан, за това пък ще пишат за Южния океан.
    —цитат от коментар 2 на dark'star


    Кои са "те" дето са били изпреварени? "The Conversation" е австралийски сайт с издания в няколко други държави. Конкретната поредица "Oceans 21" е част от английското издание, а нито Австралия, нито Англия са арктически страни и съответно няма как да са "изпреварени".

    И всъщност включва статии за всички океани, а не само за Южния.
    https://theconversation.com/uk/topics/oceans-21-96784

  6. 6 Профил на tamada
    tamada
    Рейтинг: 483 Неутрално

    До коментар [#4] от "geordgeo":

    Много интересна поредица, благодаря за публикацията!
    —цитат от коментар 4 на geordgeo


    Интересна е, достъпно написана... само дето трябва да се чете внимателно и да не се вярва на всичко написано. Защото в статиите може да срещнеш и груби грешки, както беше във вчерашния превод.
    https://www.dnevnik.bg/sviat/2021/01/05/4159724_atlanticheskiiat_okean_dinamoto_na_okeanskite/

  7. 7 Профил на Иво
    Иво
    Рейтинг: 4529 Любопитно

    "Може би най-ненаситните хищници в Южния океан са хората."

    И не само там, във всички океани е така. И на планетарно ниво също... човекът е най-големия хищник на планетата Земя и най-големия замърсител също.

    "Каква е ползата за човека, ако придобие цял свят, a повреди на душата си? "Евангелие на Марко, Глава 8:36
  8. 8 Профил на CINZANO
    CINZANO
    Рейтинг: 977 Весело

    "Океан като никой друг: богатството и значение на Южния океан за света"
    ------------------------
    Когато си измислиш несъществуващ океан и пишеш за него 😂

    Мома, връщай 12 и 12А!
  9. 9 Профил на tamada
    tamada
    Рейтинг: 483 Неутрално

    До коментар [#8] от "CINZANO - оправете си сайта!":

    Когато си измислиш глупости и пишеш коментари по тях. :)

    Има си Международна хидрографска организация, която решава кои океани съществуват.
    https://iho.int/uploads/user/Inter-Regional Coordination/HCA/HCA15/HCA15-07.1A_IBCSO_update.pdf

    В разни недостоверни източници може да прочетеш, че някои организации като примерно National Geographic не били признавали Южния океан, което също не е вярно.
    https://www.nationalgeographic.com/science/earth/surface-of-the-earth/oceans-underwater/





За да коментирате, е нужно да влезете в профила си или да се регистрирате.
С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОK