Екологія

Землетруси дозволять відстежувати зміни температур в океанах

Вчені створили метод, який визначає зміни температури в глибинах океану за допомогою вимірювання часу розповсюдження звукових хвиль, що генеруються при землетрусах. Дослідники застосували цей метод для ділянки східної частини Індійського океану довжиною в 3000 кілометрів. Це дозволило виявити зміни температури з 2005 по 2016 рік на інтервалах в 12 місяців, 6 місяців і 10 днів. Автори статті, опублікованої в журналі Science, роблять висновок про десятирічне потепління, яка значно перевищує попередні оцінки.

Як працює новий метод?

Близько сорока років тому вчені запропонували вимірювати зміни у температурі океанічних глибин за допомогою акустичних хвиль. Але цей напрямок розвивався повільно, до того ж, зазвичай такі роботи залучали штучні джерела звуку. Нещодавно дослідники запропонували використовувати для цього фоновий шум. Нова робота продовжує цю ідею, досліджуючи використання землетрусів на дні океанів у якості низькочастотного джерела звуку. Концепція спирається на різну швидкість звуку у воді різної температури. Звукові хвилі від джерела, в даному випадку землетрусу, рухаються між різними глибинами на шляху до приймача. Оскільки температури води різняться залежно від глибини, цей шлях для звукових хвиль займає різний час.

Як вчені застосували цей метод?

Дослідники вивчали сейсмологічні дані з 2004 по 2016 рік, аналізуючи 2047 пар повторюваних землетрусів, джерело та терміни яких можна співвіднести з іншими джерелами даних. Це дозволило реконструювати зміни температури води на ділянці, що охоплює 3000 кілометрів Індійського океану. Вчені виявили 10-річну тенденцію до потепління, яке перевищує попередні оцінки.

Чому це важливо?

Понад 90% енергії, що утримується на Землі завдяки все більшій кількості парникових газів, поглинається океанами. Дотепер було досить складно виміряти зміни на великій території океану, щоб відділити більш масштабні та довгострокові тенденції від дрібних, короткочасних коливань. І хоча останнім часом моніторинг температури океану став більш точним, вченим бракувало даних щодо змін у глибинних шарах океану. Нова техніка дозволить вирішити ці проблеми.

Моніторинг теплопоглинання океану є критично важливим для кращого розуміння глобальних кліматичних змін. Використання цієї техніки також означає, що дослідники зможуть переглядати історичні дані, зібрані під час землетрусів, щоб дізнатися про зміни температур протягом тривалого часу.