Протягом десятиліть Антарктика здавалася стійкою до глобального потепління. З моменту, коли супутники почали спостерігати за полюсами в кінці 1970-х, сезонне зростання та відступ антарктичного морського льоду виглядали вражаюче стійкими. Його часто описували як "серце планети".

На відміну від Арктики, де морський лід швидко зменшувався внаслідок потепління, антарктичний морський лід показував незначні загальні втрати. Він навіть розширився між 2007 і 2015 роками. Але ця стійкість тепер зламалася.

З 2015 року антарктичний морський лід різко зменшився. У 2023 році площа зимового морського льоду впала до рекордно низьких рівнів – настільки, що вчені вважали це подією з ймовірністю приблизно один до 3,5 мільйона, що відбувається випадково.

Антарктика довгий час вважалася частиною кліматичної системи, яка повинна змінюватися повільно. Тому швидкість нещодавнього зниження морського льоду стала шоком.

Вчені очікували, що антарктичний морський лід зменшиться внаслідок потепління планети, але не так швидко. Зниження за останнє десятиліття не було передбачено кліматичними моделями, які використовуються для розуміння того, як континент реагує на потепління.

Це робить нещодавнє зниження особливо тривожним: це свідчить про те, що події можуть розвиватися швидше або по-іншому, ніж наші моделі можуть повністю відобразити.

Це важливо, оскільки морський лід відбиває сонячне світло назад у космос і допомагає формувати океанські течії, які зберігають тепло і вуглець глибоко під водою. Його зменшення матиме наслідки для клімату та для унікальних екосистем Антарктики, які на нього покладаються.

Фундаментальна зміна

У нашому новому науковому дослідженні ми показуємо, що океан навколо Антарктики зазнав фундаментальної зміни. Тепло, яке було затримане глибоко під поверхнею, тепер піднімається вгору, де може танути морський лід.

Ланцюг подій, що спровокував цю зміну, почався десятиліття тому. Навколо Антарктики вітри посилилися внаслідок озонової діри та викидів парникових газів. Ці сильніші вітри діяли як насос, поступово підводячи теплу, солону глибоку воду ближче до поверхні.

Протягом багатьох років море навколо Антарктики – Південний океан – було сильно шаруватим, з холодною прісною водою на поверхні та теплою, солоною водою нижче. Це шарування заважало теплу досягати поверхні.

Але врешті-решт бар'єр ослаб. До 2015 року тепла глибока вода піднялася достатньо близько до поверхні, щоб шторми та сильні вітри могли підняти її вгору.

Води навколо Антарктики з тих пір потрапили в самопідтримуючий цикл. Підйом глибокої води приносить тепло і сіль на поверхню. Тепло тане морський лід, тоді як додаткова сіль робить поверхневі води щільнішими і легшими для змішування з теплішими водами нижче. Це дозволяє ще більшій кількості тепла підніматися вгору, ускладнюючи формування нового морського льоду, і так далі.

Наслідки не лише фізичні. Антарктичний морський лід підтримує одну з найвідоміших екосистем світу. Водорості ростуть на і під льодом, живлячи криля, який, в свою чергу, підтримує пінгвінів, тюленів, китів і морських птахів.

Низький морський лід вже пов'язаний з масовим потопленням пінгвінів-імператорів, що ставить під загрозу весь вид. Тривала зміна до нижчого покриття морського льоду, отже, переформує не лише сам клімат, але й живий Південний океан.

Це не просто регіональна історія. Антарктичний морський лід діє як дзеркало, відбиваючи сонячне світло і допомагаючи підтримувати планету в прохолоді. Коли він зменшується, більше тепла поглинається океаном. Водночас зміни в циркуляції Південного океану можуть зменшити здатність океану зберігати тепло і вуглець.

Раніше Антарктика допомагала гасити глобальне потепління. Наші результати свідчать про те, що вона може тепер змінюватися в протилежному напрямку.

Чи означає це, що це постійна зміна, залишається невизначеним. Але якщо умови низького морського льоду збережуться, Південний океан може почати прискорювати глобальне потепління, а не обмежувати його.