Брайникл (англ. brinicle, от brine — рапа и icicle — сосулька; ice stalactite) — процесс образования специфической формы морского льда во время столкновения потока слабосолёной (3—5 ‰) ледяной воды с более солёной океанской. Является подводным аналогом сталактита.
Брайниклы известны с 1960-х годов[1], но впервые задокументировать их удалось только в 2011 году во время съёмок компанией Би-би-си цикла передач «Замёрзшая планета» (англ. Frozen Planet)[2].
Особенности
Брайникл представляет собой ледяную трубку, которая растёт в направлении дна, начинаясь под слоем морского льда. Внутри находится очень холодная и очень солёная вода, которую брайникл «высасывает» из толщи морского льда, находящегося над ним. В начале своего существования брайникл является очень хрупким, а его стенки очень тонкими, однако постоянный поток холодного рассола поддерживает его разрастание и не даёт расплавиться от контакта с менее холодной водой вокруг его каналов.
При благоприятных условиях этот солёный сталактит может достичь океанского дна. Для этого, кроме постоянного поступления экстрасолёной и очень холодной воды нужно, чтобы:
- окружающая вода была гораздо менее солёной, чем рапа,
- глубина была относительно незначительной,
- ледяной покров был стабильным,
- скорость течений была минимальной.
В случае значительной солёности океанской воды вокруг брайникла её температура замерзания будет слишком низкой, чтобы сформировать достаточное количество льда для ледового цилиндра, которым является брайникл. Если же брайникл формируется над значительной глубиной, то он сломается под собственным весом.
Когда брайникл достигает дна, он продолжает расти, поскольку вода вокруг начинает замерзать. Поскольку брайникл растёт вниз, то ледяная структура распространяется склонами на дне, и процесс прекращается лишь тогда, когда доходит до низшей точки шельфа. Если на пути льда попадутся живые организмы, даже достаточно крупные представители макробентоса, они попадут в ловушку и могут погибнуть.
Формирование
Образование льда из солёной воды вызывает заметные изменения в составе воды, что не замёрзла. Когда вода замерзает, большинство примесей вытесняются из раствора, поэтому лёд из морской воды является не таким солёным по сравнению с морской водой, из которой он возник. В результате морской лёд является очень пористым, похожим на губку, и этим довольно сильно отличается от твёрдого льда, образующегося при замерзании пресной воды.
По мере того, как морская вода замерзает и соль вытесняется из кристаллической решётки чистого льда, вода вокруг становится более солёной. Это понижает температуру замерзания и повышает её плотность. Низкая температура замерзания означает, что окружающая вода не сразу становится льдом, а более высокая плотность означает, что она начинает тонуть. Так в кризисе возникают крошечные туннели, так называемые «каналы ропы» (англ. brine channels), а экстрасолёная переохлаждённая вода тонет в холодной чистой воде. Если каналы распределены относительно равномерно, то ледяная сосулька растёт вниз также равномерно. А как только этот переохлаждённый рассол достигает слоя морской воды под льдом, это приводит к образованию дополнительного льда.
Примечания
- ↑ Martin, Seelye (August 1974). “Ice stalactites: comparison of a laminar flow theory with experiment”. Journal of Fluid Mechanics. 63 (1): 51—79. DOI:10.1017/S0022112074001017.
- ↑ Jeffs, Kathryn. Anatomy of a shoot: Filming frozen planet's brinicle, BBC (28 декабря 2011). Проверено 28 декабря 2011.
Ссылки
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .