Гигантские «фрисби» Мирового океана

Американские ученые обнаружили недалеко от берегов Гайаны и Суринама два гигантских океанических водоворота. Подобное открытие является сенсацией — уж вроде бы эта часть Атлантики достаточно хорошо изучена и ничего подобного там быть не должно. Самое главное, никто не понимает, откуда они взялись. И каких сюрпризов от них следует ожидать.

«В Атлантическом океане напротив берегов Амазонии обнаружены две гигантских воронки диаметром приблизительно 400 км. Речь идет о двух колоссальных омутах — до сих пор подобные не были известны на Земле. Существуют предположения, что они оказывают сильное влияние на глобальные климатические изменения последних лет», — говорит бразилец Гильерме Кастелао, который занимается изучением этих двух огромных мельниц вместе с американцем Биллом Джонсом из университета Майами.

Он также сообщил, что по данным исследований: «Воронки вращаются по часовой стрелке. Они движутся в океане, как гигантские «фрисби», два диска, брошенных в воздух. Вращение происходит со скоростью 1 метр в секунду, скорость достаточно большая по сравнению со скоростью океанических течений, на границе воронок есть волна-ступенька высотой 40 см».

Так же ученые выяснили, что даже в сухие месяцы, когда движение океанских течений и потока Амазонки практически прекращается, эти самые водовороты некуда не исчезают. Следовательно, их формирует вовсе не поток, который приносит в океан одна из самых крупных рек мира. По мнению специалистов, возможно, эти водовороты создает какой-то пока неизвестный ученым природный процесс.

Впрочем, о существовании гигантских водоворотов в Мировом океане на самом деле известно достаточно давно. В большинстве случаев эти воронки (которые ученые еще называют ринги, от английского «ring» — кольцо) образуются в результате так называемых вертикальных течений. Те же, в свою очередь, обусловлены разностью плотностей воды, возникающей из-за разницы температур водных слоев (подробнее об этом читайте в статье «Глобальное потепление устроили… медузы!«). Всем известно, что более холодная вода является более плотной, поэтому она как бы «тонет», то есть опускается вниз. А вверх, в свою очередь, поднимаются массы теплой воды, которая более легкая. Кстати, именно поэтому в Мировом океане теплые течения всегда проходят ближе к поверхности, а холодные — ближе к дну.

Впрочем, иногда подобное движение обусловлено вовсе не разницей температур водной толщи, а разницей солености. Здесь примерно такой же механизм — плотность более соленой воды выше и она, являясь более тяжелой, опускается на дно, вытесняя менее соленую вверх. Как раз в тропиках чаще встречается именно такой тип вертикального перемешивания, поскольку высокие температуры приводят к сильному испарению воды с поверхности. Но ведь соль-то с ней не испаряется. Она остается в океане, в результате чего общая соленость поверхностного слоя возрастает. В итоге он «идет ко дну», уступая свое место менее насыщенным солью глубинным водам.

Так вот, именно подобные вертикальные перемещения воды служат причиной появления гигантских водоворотов. Они как бы исполняют роль ложки, которая мешает чай в гигантском стакане. Причем такие водовороты могут существовать достаточно длительное время, исчисляемое месяцами и, по мнению некоторых учёных, годами. Их диаметры могут составлять десятки и даже сотни километров.

Было замечено, что направления движения такого ринга зависит от его географического положения. Так, например, в Северном полушарии, в центре океанического вихря, вращающихся против часовой стрелки, происходят подъем глубинных вод и их опускание на периферии водоворота. В Южном полушарии такое же вертикальное движение вод приводит к возникновению водоворота, вращающегося по часовой стрелке. В случае же опускания водных масс в центре водоворота в Северном полушарии возникает движение воды по часовой стрелке, а в Южном полушарии — против.

Ну что же, механизм появления таких водоворотов более или менее понятен, но вот почему они существуют достаточно долго и вертятся так быстро? Ведь вертикальное перемешение вод — это достаточно медленный и непостоянный процесс. В этом виновато, отчасти, магнитное поле нашей планеты, а отчасти то, что морская вода содержит много заряженных ионов (например, Na и CI). Да и сами молекулы воды, как мы помним, представляют собой диполи, то есть такие системы, один конец которых заряжен положительно, а другой — отрицательно.

Известно, что любой диполь при перемещении в магнитном поле приобретает вращательное движение. Правда, если эту круговерть затевает одна молекула, то данное движение быстро затухает. Однако каждый океанический ринг собирает вместе миллионы миллиардов молекул. Поэтому вызванное вертикальным перемешиванием гигантское круговое движение некоторое время (а это как раз и есть те самые месяцы и годы) продолжается по инерции. Да еще и сами диполи, участвуя в нем, постоянно подталкивают друг друга своими «заряженными» сторонами.

Этой круговерти помогает еще и наличие ионов. Взять хотя бы те же натрий и хлор. Поскольку они заряжены, то их перемещение в магнитном поле Земли также приводит к возникновению кругового движения. А поскольку суммарный момент количества движения этих ионов, перемещающихся в магнитном поле Земли, отличен от нуля, и его знак совпадет со знаком момента количества движении, приобретаемым молекулой воды при ее движении в магнитном поле Земли, то, значит, их присутствие в морской воде способствует возникновению вращательного движения вертикально перемещающейся массы воды.

Не исключено, что причина возникновения водоворотов около берегов Южной Америки та же самая, что и в других частях Мирового океана. При этом, скорее всего, их вызвало вертикальное перемешивание, образовавшееся из-за разницы солености, ведь регион-то тропический. Само же оно могло возникнуть из-за того, что климат в этом месте стал более жарким, и, следовательно, испарение воды с поверхности океана возросло.

В настоящее время изучается влияние двух этих гигантских водоворотов на климат всей Латинской Америки и Африки. То, что такие водовороты влияют на атмосферу и способствуют формированию циклонических воздушных масс, известно давно. Кроме того, они так же могут отклонять движения воздушных масс, образовавшихся в другом месте. Однако как именно два данных водоворота повлияют на климат Центральной и Южной Атлантики — пока сказать сложно.

А вот человеку эти два гигантских «фрисби» могут помочь. Известно, что в районе водоворотов всегда собирается много рыбы, поскольку там, из-за поднятия со дна богатых азотом и фосфором вод охотно развивается фитопланктон. Его, в свою очередь, с удовольствием ест зоопланктон, являющийся пищей рыб и китов. Получается что-то вроде огромной океанической столовой. Так почему бы и людям не посещать ее время от времени?

Кроме того, эти воронки могут также оказать влияние на навигацию между северной и южной Атлантикой и помочь справиться с проблемой дефицита горючего. «Если бы корабли знали о воронках», — говорит Джонс, — «они могли бы экономить топливо, используя этот очень сильный поток». Так что, как это не странно, пока что данное явление проявляет себя только с положительной стороны…

Антон Евсеев