Vandenyno vanduo, nors to plika akimi nematyti, turi vadinamąjį amžių: kuo ilgiau jis nepasiekia paviršiaus, tuo labiau išeikvojamas jame ištirpęs deguonis. Deguonį sunaudoja jūrų organizmai, bakterijos ir cheminės reakcijos, o atsargos atsikuria tik vandeniui susimaišius su oru.
Naujas tyrimas rodo paradoksalų scenarijų Ramiajame vandenyne: dalis vadinamojo jauno vandens sensta, o dalis seno vandens tarsi atjaunėja. Mokslininkai šį efektą sieja su šylančio klimato keičiamomis vandenyno cirkuliacijos kryptimis ir maišymosi greičiu.
Kas yra termoklina?
Ryškiausi pokyčiai prognozuojami viršutinėje Ramiojo vandenyno termoklinoje, maždaug 200–1 000 metrų gylyje. Tai pereinamasis sluoksnis tarp šilto, vėjų gerai išmaišomo paviršiaus ir šaltesnių, gilesnių vandens masių.
Šylant vandenynui, didėja temperatūrų skirtumas tarp viršaus ir gelmės, todėl stiprėja sluoksniavimasis. Paprastai tariant, vandens sluoksniai prasčiau susimaišo, o tai tiesiogiai veikia ir deguonies tiekimą į gilesnius horizontus.
Kodėl vienur vanduo sensta, o kitur jaunėja?
Tyrėjai, naudodami idealizuotą vandenyno cirkuliacijos modelį, simuliavo šimtmečio pokyčius ir analizavo, kaip šylantis klimatas lėtina vertikalius srautus. Paaiškėjo, kad poveikis skirtinguose Ramiojo vandenyno regionuose nėra vienodas.
Šiaurės Ramiojo vandenyno subtropikuose termokliną labiau papildo jaunesnis, deguonies turtingesnis vanduo iš viršaus. Kai vertikalus maišymasis sulėtėja, šio papildymo mažėja, todėl vanduo tampa senesnis ir dažniau siejamas su mažesniu deguonies kiekiu.
Tuo metu tropinėje Ramiojo vandenyno dalyje termokliną labiau veikia senesnio vandens priemaiša iš apačios. Jei šis maišymasis taip pat lėtėja, į termokliną patenka mažiau seno vandens, todėl vidutinis vandens amžius gali mažėti.
„Modeliuodami siekėme atskirti ir aiškiai parodyti, kokie šilimo sukelti cirkuliacijos pokyčiai lemia modelį, kai jaunas vanduo sensta, o senas vanduo jaunėja Ramiojo vandenyno termoklinoje“, – teigė tyrimo autoriai.
Ką tai gali reikšti ekosistemoms?
Nors tyrime daugiausia dėmesio skirta fiziniams procesams, jo išvados svarbios ir biologijai: mažėjant maišymuisi, giliau esantys sluoksniai dažniau susiduria su deguonies deficitu. Tai ypač aktualu žuvims ir kitiems organizmams, kurių paplitimą riboja deguonies kiekis.
Mokslininkai pažymi, kad didžiausi pokyčiai, tikėtina, bus juntami Šiaurės Ramiajame vandenyne, kur vandens tinkamumas gyvybei gali keistis labiausiai. Tuo pačiu kai kuriuose jau dabar mažo deguonies plotuose prognozuojamas nuostolis per artimiausią šimtmetį gali būti ne toks staigus, tačiau pradinis fonas šiose zonose ir taip išlieka prastesnis.
Tyrėjai taip pat atkreipė dėmesį į vadinamąjį nuotolinį poveikį: Pietų vandenyno ties Antarktida šilimas gali daryti įtaką Ramiojo vandenyno vertikaliems srautams. Tokia sąveika rodo, kad atskiri vandenynų regionai klimato sistemoje yra glaudžiai susieti.
Autoriai pabrėžia, kad tolesniems vertinimams reikės detalesnių modelių, įtraukiant vėjų laukų pokyčius ir biogeocheminius procesus. Vis dėlto jau dabar aišku, kad šiltėjant planetai, vandenyno cirkuliacijos sulėtėjimas gali nevienodai perbraižyti deguonies ir vandens amžiaus žemėlapį skirtingose Ramiojo vandenyno dalyse.