By Завдяки акустичним хвилям можна новаторським способом вимірювати температуру океанів. Через кліматичні зміни води океанів теплішають, вбираючи приблизно 90% додаткового тепла, що утримується в атмосфері парниковими газами. Теплішання води призводить до підвищення її рівня, впливає на глобальну погоду й на життя багатьох морських видів – пише Джим Дейлі в журналі Scientific American.
Водночас моніторинг темпу такого потепління є доволі складним. Вимірювання, що його проводять кораблі, стосується тільки вузького фрагмента часу і простору. Супутники не можуть визначати температуру на значних глибинах. Найточнішу картину змін дає система Argo, флотилія автономних підводних зондів, які переміщаються океанами вже майже два десятиліття і можуть опуститися вглиб на 2 кілометри. Однак таких “морських дронів” є лише приблизно 4000, і вони не збирають даних із більших глибин.
Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту та Китайської академії наук представили новий метод на сторінках Science. Вони порівняли швидкість акустичних хвиль, що виникають в океані внаслідок підводних землетрусів, і збагнули, що так можна окреслити масштаби потепління відразу на великій акваторії. Оскільки звук у теплішій воді переміщається швидше, ніж у холодній, то відмінності у його швидкості можуть показати температурні зміни. “Це цілком нова сфера досліджень”, – коментує геофізик Фредерік Сімонз із Принстонського університету, який не належав до групи дослідників.
Океанографи вже у 1979 році запропонували вимірювати океанічне тепло звуками. Однак їхня ідея базувалася на розташуванні на дні акустичних передавачів, але ті виявилися коштовними, а до того ж виникли побоювання, що вони можуть перешкоджати комунікації тварин. Заінтригованому тими пропозиціями геофізику Венбо Ву із Caltech прийшла інша ідея: відстежувати акустичні хвилі низьких частот, що їх генерують підводні землетруси. “Вони є потужним джерелом енергії. То чому б їх не використати?” – говорить Ву.
Його колектив провів тестування неподалік індонезійського острова Nias, де Індо-Австралійська плита літосфери зіштовхується з Сундайською плитою. Науковці проаналізували акустичні дані з 4272 землетрусів за 2004-2016 роки з магнітудою 3 бали чи вище. Порівняли швидкість акустичних хвиль, викликаних поштовхами, які відбувалися в одних і тих самих місцях упродовж років. Відмінності, що становили частки секунди, ввели у модель, яка продемонструвала, що океан поблизу Nias нагрівався зі швидкістю 0,045̊ С на десятиліття – це більше, ніж 0,026̊ С, що показували дані, надіслані з зондів Argo. Ця різниця не видається великою, але насправді означає, що у східній частині Індійського океану накопичується значна кількість тепла.
Новий метод є перспективним, каже Брюс Гове, океанограф з Університету Гаваїв, який не був залучений до цих досліджень. Науковцям, можливо, вдасться у такий спосіб реконструювати температуру океанів за багато десятиліть, хоч старіші сейсмометри і не вимірювали так точно швидкість акустичних хвиль, як це роблять сучасні інструменти, оснащені GPS.
Сімонз і його співробітники розвивають альтернативну методу, яка полягає у розміщенні груп підводних мікрофонів (гідрофонів), призначених для реєстрації сейсмічних звуків. Він все-таки визнає, що точне вказання локалізації гідрофонів не є легким. З іншого боку, дно не скрізь тремтить, тож завдяки гідрофонам можна було б зібрати інформацію про температуру води з багатьох місць. Ву погоджується: “Нам потрібні різні методи, якщо хочемо отримати максимум даних”.
