Дослідження показало, що найсильніша океанська течія світу не почала текти раптово – для цього потрібно було, щоб кілька важливих факторів зійшлися разом, перш ніж вона могла почати впливати на клімат Землі.

Ця течія, яка в п'ять разів сильніша за Гольфстрім, обтікає Антарктиду за годинниковою стрілкою, живлячи інші великі "конвеєри", які переміщують воду та поживні речовини по океанах планети.

Вважається, що антарктична циркумполярна течія (ACC) сформувалася приблизно 34 мільйони років тому, коли нові океанські проходи відкрилися, коли Австралія та Південна Америка віддалилися від Антарктиди. Але нове дослідження показує, що цього було недостатньо для запуску течії.

Виявляється, спочатку потрібен був сильний західний вітер. Ці вітри, які все ще дмуть сьогодні, проносяться через Тасманську протоку – відкриту частину океану між Антарктидою та південним узбережжям Австралії.

"Вже були ознаки того, що вітер у Тасманській протоці відіграє важливу роль у формуванні ACC," – говорить Ганна Кнахл, кліматолог з Інституту Альфреда Вегенера (AWI) у Німеччині.

"Наші симуляції чітко підтверджують це: тільки коли Австралія віддалялася від Антарктиди, а сильні західні вітри дмухали прямо через Тасманську протоку, течія могла повністю розвинутися."

Незважаючи на важливу роль у глобальному кліматі, ACC залишається відносно недостатньо вивченим, оскільки вона обертається навколо найвіддаленіших частин Землі. Щоб краще зрозуміти її сучасні та майбутні рухи, команда вчених з AWI досліджувала її минуле.

Дослідники створили кліматичні симуляції Землі приблизно 33,5 мільйона років тому, коли, як вважається, ACC вперше почала функціонувати. Це включало деталі про глибину океану та циркуляцію, рівні вуглекислого газу в атмосфері, швидкість і напрямок вітру, а також розташування земельних мас.

Ці моделі були поєднані з даними про еволюцію антарктичного льодовикового щита, щоб дослідити, як його формування могло вплинути на океанські течії та загальний клімат.

Цей період був бурхливим часом в історії Землі: планета переходила від парникового клімату до більш холодного льодовикового клімату, що характеризується постійними льодовими шапками на полюсах.

Протягом менш ніж мільйона років концентрація CO₂ знизилася з приблизно 1000 частин на мільйон (ppm) до приблизно 600 ppm.

Це не було єдиною великою зміною, яку переживала планета. Коли Австралія та Південна Америка віддалялися на північ, Антарктида повністю ізолювалася від інших земель, що дозволило воді циркулювати навколо континенту.

Однак цього все ще було недостатньо для запуску ACC, якою ми її знаємо. Симуляції показали, що "прото-ACC" почала формуватися, але ще не могла завершити повний цикл. Натомість течія розділяється і прямує на північ, подорожуючи уздовж східних узбережжів Австралії та Нової Зеландії, де врешті-решт розсіюється.

Проблема, здається, полягає в тому, що вітри, що дмуть з Східного антарктичного льодовикового щита, зустрічаються із західними вітрами в Тасманській протоці, і течія не може підтримувати свою силу. Цикл може бути завершено лише після того, як Австралія зрушиться далі на північ.

"Наші результати моделювання підтверджують попередні висновки, що початок повної ACC можливий лише тоді, коли Австралія мігрує далі на північ до позиції, де західний вітровий пояс і Тасманська протока стають латерально вирівняними," – пишуть дослідники.

Цікавий факт

Антарктична циркумполярна течія є важливою для підтримки стабільності клімату Землі, оскільки вона допомагає утримувати теплі води подалі від льодовикових шапок, що дозволяє їм залишатися недоторканими протягом мільйонів років.