В Карское море и море Лаптевых поступает около половины всего пресноводного стока в Северный Ледовитый океан из рек Оби, Енисея и Лены. В связи с этим перенос и трансформация речной воды в этих морях оказывают важное влияние на ледообразование, биопродуктивность и многие другие процессы в масштабах всей Арктики. Ученые из Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН и МФТИ исследовали распространение речных плюмов — опресненных водных масс, образующихся в морях российской Арктики в результате перемешивания речного стока и соленых морских вод. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.
Карта района работ и маршруты экспедиций, данные которых использовались для исследования переноса пресной воды в Арктике
Реки Обь, Енисей и Лена выносят огромное количество пресной воды в Карское море и море Лаптевых, суммарный объем стока из этих трех рек за год составляет около 2300 км3. Большая часть этого стока поступает в море в безледный период с июня по сентябрь и образует плюм Оби — Енисея и плюм Лены. Эти речные плюмы являются крупнейшими в Арктике и одними из крупнейших в Мировом океане.
Рассказывает Александр Осадчиев, старший научный сотрудник ИО РАН: «Речные плюмы представляют собой опресненные водные массы, которые формируются в приустьевых зонах рек и распространяются относительно тонким слоем по поверхности моря. Динамика речных плюмов определяется, в основном, ветром и объемом формирующего их речного стока».
Ранее было обнаружено, что в отсутствие сильного ветра сила Кориолиса и градиент плотности между плюмом и окружающим морем приводят к распространению вод речного плюма в виде вдольберегового течения. Связанный с этим перенос пресной воды в восточном направлении вдоль продолжительных участков побережья Евразии и Северной Америки является важной частью крупномасштабного пресноводного переноса в Северном Ледовитом океане и существенно влияет на ледовую обстановку в этом регионе.
Авторы работы исследовали распространение плюма Оби — Енисея из Карского моря в море Лаптевых через узкий пролив Вилькицкого, расположенный между архипелагом Северная Земля и полуостровом Таймыр, а также распространение плюма Лены из моря Лаптевых в Восточно-Сибирское море через узкие проливы Дмитрия Лаптева и Санникова.
Оказалось, что в безледные периоды материковый сток из Оби и Енисея в основном аккумулируется в Карском море. Топографические препятствия в виде западного берега полуострова Таймыр и архипелага Северная Земля препятствует распространению плюма Оби — Енисея в море Лаптевых. Такой перенос происходит только при очень специфических ветровых условиях. Плюм Лены, напротив, практически всегда распространяется в западную часть Восточно-Сибирского моря как крупномасштабная водная масса и далее образует узкое опресненное прибрежное течение в восточной части Восточно-Сибирского моря. Это течение (называемое также Сибирским прибрежным течением) усиливается за счет поступления пресных вод из крупных рек Индигирки и Колымы и распространяется дальше на восток — в Чукотское море.
«Пресная вода из рек, впадающих в Северный Ледовитый океан, очень медленно перемешивается с морской водой, из-за чего речные плюмы больших рек очень стабильны. Как мы уже выяснили, пресная вода может распространяться под воздействием ветра на многие сотни километров на восток. Результаты нашего исследования позволяют оценить перенос пресной воды между Карским морем, морем Лаптевых и Восточно-Сибирским морем в безледные периоды», — дополняет доцент, заместитель заведующего кафедрой термогидромеханики океана Сергей Щука.
Полученные данные критически важны для понимания процессов образования льда, биопродуктивности и многих других явлений в Арктике, на которые оказывает влияние материковый сток.
В работе также принимали участие исследователи из Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева и Томского политехнического университета.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, правительства РФ, РФФИ, РНФ, гранта президента РФ и Томского политехнического университета.