Южный океан может внезапно «отрыгнуть» накопленное тепло

Южный океан поглощает большие объёмы выбросов углекислого газа и избыточного тепла. Если антропогенные выбросы CO₂ станут чисто отрицательными, а глобальные температуры начнут снижаться, моделирование показывает, что через несколько сотен лет океан может внезапно «отрыгнуть» накопленное тепло. Автор: Айви Френгер

Океан помогает смягчить глобальное потепление, поглощая около четверти антропогенных выбросов углекислого газа (CO₂) и более 90% избыточного тепла, которое генерируют эти выбросы.

Многие исследования, включая оценки Межправительственной группы экспертов по изменению климата, изучали, как океаны могут продолжать смягчать последствия растущих выбросов и глобального потепления. Однако лишь немногие рассматривали противоположный сценарий: как океаны отреагируют, если выбросы и связанный с ними уровень тепла в атмосфере начнут снижаться в ответ на достижение чисто отрицательных выбросов?

Айви Френгер и её коллеги исследовали, что может произойти в Южном океане, если после более чем столетия антропогенного потепления глобальные средние температуры будут снижены путём удаления CO₂ из атмосферы. Их результаты опубликованы в журнале AGU Advances.

Южный океан представляет собой динамичную систему с масштабным апвеллингом (подъёмом глубинных вод) и высокой способностью поглощать избыточный углерод и тепло. Чтобы лучше понять, как Южный океан будет вести себя в условиях чисто отрицательных выбросов углерода, исследователи смоделировали взаимодействие между океаном и атмосферой.

Они использовали климатическую модель Университета Виктории, UVic v. 2.9, для моделирования многовековых временных масштабов и обратных связей углеродного цикла. Модель UVic сочетает в себе модель баланса энергии и влаги в атмосфере, модель циркуляции океана и морского льда, модель наземной биосферы и модель биохимии океана.

Исследователи применили UVic для моделирования идеализированного сценария изменения климата, часто используемого в климатическом моделировании: выбросы растут до тех пор, пока уровень CO₂ в атмосфере не удвоится через 70 лет, после чего следует резкое сокращение выбросов и последующие устойчивые чисто отрицательные выбросы.

Результаты показали, что после нескольких столетий чистого отрицательного уровня выбросов и постепенного глобального похолодания Южный океан внезапно высвободил всплеск накопленного тепла — своеобразную океаническую «отрыжку», — что привело к периоду потепления, длящемуся от десятилетий до столетий. Это потепление было сопоставимо со средними историческими темпами антропогенного потепления. Команда отметила, что из-за уникальной химии морской воды эта «отрыжка» высвободила относительно мало CO₂ вместе с теплом.

Френгер и её коллеги отмечают, что их работа использует модель средней сложности и идеализированный сценарий изменения климата, но их выводы были последовательными при тестировании с другими модельными настройками. Они утверждают, что важность Южного океана для глобальной климатической системы, включая его роль в высвобождении тепла в атмосферу в условиях охлаждающегося климата, должна быть изучена более подробно, а современные изменения — пристально отслеживаться.

Больше информации: Ivy Frenger et al, Southern Ocean Heat Burp in a Cooling World, AGU Advances (2025). DOI: 10.1029/2025av001700

ИИ: Это исследование подчёркивает сложность климатической системы и наличие долгосрочных, отсроченных во времени процессов. Даже если человечеству удастся достичь отрицательных выбросов, последствия наших прошлых действий могут проявляться ещё столетиями, что требует долгосрочного планирования и мониторинга.