Когда антарктическое море Уэдделла покрывается ледяной коркой, в районе подводной горы Мод Райз иногда образуется огромная дыра, обнажающая тёмные холодные воды. Впервые эта гигантская полынья площадью в десятки тысяч квадратных километров, была замечена в 1974 году. Но она появляется не каждый сезон, что добавляет ей загадочности.
После долгого перерыва полынья размером с Чехию была замечена в 2016 и 2017 годах. Используя спутниковые снимки, данные метеорологических инструментов и компьютерное моделирование, учёные смогли понять природу этого явления. Оказалось, что на образование этой дыры влияют сразу несколько факторов.
Первую подсказку дали наблюдения за течением в море Уэдделла. В 2016 и 2017 годах было зафиксировано его усиление. При этом возникает эффект апвеллинга, то есть подъём более солёной воды к поверхности. Солёная вода имеет более низкую температуру замерзания, поэтому лёд в области соприкосновения с ней подтаивает.
Но одного этого явления мало, потому что растаявший лёд быстро опресняет поверхностный слой воды, и перемешивание прекращается. Тут в дело вступает рельеф дна. Рядом с полыньёй есть подводная гора Мод Райз. Огибающие её потоки течения становятся турбулентными и поднимают дополнительную солёную воду из глубин.
Впрочем, и это ещё не все факторы появления и расширения дыры. Если полынья уже образовалась, то застояться пресной поверхностной воде также мешает так называемый перенос Экмана. Ветер гонит поверхностный слой, увлекая его за собой, не по прямой. Из-за подводных течений, а также вращения Земли происходит отклонение потока, формируется спираль Экмана. А на смену смещаемых слоёв из глубины поднимаются более солёные. Так полынья Мод Райз поддерживается.
При этом такие большие полыньи могут оказывать влияние на формирование льда в окрестностях в течение нескольких лет даже после исчезновения. Поэтому данное исследование очень важно для понимания всех мелочей, стоящих за теми или иными природными процессами.