В Восточной Антарктиде сильный катабатический ветер усиливает образование морского льда в прибрежных полыньях, областях открытой незамерзшей морской воды, окруженных морским льдом. За их пределами иногда образуется обширный морской лед, который крепится к берегу (припай). Именно на этих участках обитает множество антарктической фауны – например, тюлени Уэдделла и императорские пингвины. Для более глубокого понимания жизни в этих районах ученым нужно больше данных, описывающих, как поверхностные и глубоководные воды из близлежащих прибрежных районов вторгаются на шельф и смешиваются с местными водами. Но из-за сложности проведения океанографических наблюдений с судов в районах континентальных шельфов, покрытых припайным льдом, такие водообмены между шельфами и их сезонные колебания недостаточно изучены. Здесь на помощь ученым пришли морские обитатели.
В последние годы исследователи начали использовать специальное оборудование, которое устанавливается на тюленях или морских слонах и позволяет определять характеристики воды в океане по мере перемещения животных. «Предыдущие исследования с использованием инструментов, привязанных к мигрирующим южным морским слонам и местным тюленям Уэдделла – глубоко ныряющим хищникам – показали некоторые интересные физические процессы в антарктических районах. Но даже здесь почти не проводилось исследования прибрежных территорий, покрытых припайным льдом», – говорит Нобуо Кокубун, соавтор исследования.
Ученые провели полевое исследование зимних океанографических условий и их биологических последствий в восточной части Земли Дроннинг Мод и западной части Земли Эндерби в Восточной Антарктиде, прикрепив устройство CTD-Satellite Relay Data Logger к головам восьми тюленей Уэдделла с марта по сентябрь 2016 года. Устройства весили всего около полукилограмма и были размером с небольшой кубик Рубика. Используя полученные данные, исследователи обнаружили, что теплая вода с низкой соленостью появлялась осенью и распределялась глубже по мере течения сезона. Метеорологические и океанографические моделирования показали, что преобладающий осенью восточный ветер вызывает поток поверхностных теплых вод с шельфа. Данные о том, как ныряли тюлени, показали: теплая вода с низкой соленостью оказала положительное влияние на поведение ластоногих при поиске пищи. В целом исследователи считают, что физический процесс, приводимый в движение ветром, может повысить доступность добычи в прибрежной морской экосистеме Антарктики.
Исследование показало, что тюлени с прикрепленными к ним океанографическими датчиками могут быть полезными помощниками в изучении океанографических и экологических условий на очень широком диапазоне континентальных шельфов Антарктики, покрытых припайным льдом. В конечном итоге исследователи надеются использовать эти данные для прогнозирования того, как прибрежная морская экосистема Антарктики реагирует на продолжающиеся быстрые изменения антарктического морского льда.