Valtavat reiät Antarktiksen talvijääpakkauksessa ovat putkahtaneet esiin satunnaisesti 1970-luvulta lähtien, mutta syy niiden muodostumiseen on ollut pitkälti salaperäinen.
tutkijoilla saattaa nyt olla kelluvien robottien ja teknologialla varustettujen hylkeiden avulla vastaus: niin sanotut polynyat (venäjäksi ”avovesi”) näyttävät olevan myrskyjen ja suolan tulosta, uusi tutkimus toteaa.
Polyyat ovat saaneet viime aikoina paljon huomiota, sillä weddellinmereen avattiin kaksi erittäin suurta vuosina 2016 ja 2017; viimeksi mainitussa tapauksessa avovedet ulottuivat Geophysical Research Letters-lehdessä huhtikuussa julkaistun artikkelin mukaan 298 100 neliökilometrin alueelle.
nyt kaikkien aikojen kattavin katsaus meren olosuhteisiin polynyan muodostuman aikana paljastaa, että nämä avoveden osuudet kasvavat lyhyen ajan ilmaston vaihteluiden ja erityisen ikävän sään vuoksi. Polyyat myös vapauttavat ilmakehään paljon syvänmeren lämpöä, jonka seurauksia tutkijat selvittävät edelleen.
”se saattaa muuttaa säämalleja Etelämantereen ympärillä”, tutkimuksen johtaja Ethan Campbell, merentutkimuksen tohtoriopiskelija Washingtonin yliopistosta kertoi Live Sciencelle. ”Mahdollisesti kauemmas.”
avomeren havainnointi
tutkijat epäilivät jo viime vuosina, että myrskyillä oli jonkinlainen rooli polynyoiden syntymisessä. Ilmakehätieteilijöiden huhtikuussa Journal of Geophysical Research: Atmospheres-lehdessä julkaisema tutkielma viittasi erityisen rajuun myrskyyn, jossa Tuulen nopeus oli vuonna 2017 jopa 72 mailia tunnissa (117 kilometriä tunnissa).
mutta vaikka vuosien 2016 ja 2017 talvimyrskyt olivat äärimmäisiä, myrskyiset meret ovat normi Etelämantereen talvessa, Campbell sanoi.
”jos olisi vain myrskyjä, näkisimme polynyoita koko ajan, mutta emme näe”, hän sanoi. Sen sijaan suuret polyyat ovat suhteellisen harvinaisia. Isoja oli kolme vuosina 1974, 1975 ja 1976, mutta ei mitään merkittävää enää ennen vuotta 2016.
Campbell ryhmineen piirsi dataa kahdesta robottimaisesta, ihmisen kokoisesta kellukkeesta, jotka National Science Foundationin rahoittama Southern Ocean Carbon and Climate Observations and Modeling project (SOCCOM) sijoitti weddellinmereen. Kellukkeet ajelehtivat virtauksissa noin kilometrin verran meren pinnan alapuolella, Campbell sanoi keräten tietoja veden lämpötilasta, suolaisuudesta ja hiilipitoisuudesta.
vertailutarkoituksiin tutkijat käyttivät myös ympäri vuoden havaintoja Etelämantereen tutkimusaluksilta ja jopa tieteellisiltä hylkeiltä-villeiltä eväjalkaisilta, joihin oli asennettu pieniä välineitä meriaineiston keräämiseksi eläinten liikkuessa normaalisti.
myrskyinen meri
yhteenlaskettuna nämä havainnot selittivät vuosien 2016 ja 2017 polynyoiden koko tarinan. Campbellin mukaan ensimmäinen ainesosa oli osa Ilmastokuviota, jota kutsutaan eteläiseksi Rengasmoodiksi, El Niñon polaariseksi versioksi. Cambellin mukaan säännöllinen ilmaston vaihtelu, joka voi kuljettaa tuulet joko kauemmas Etelämantereen rannikolta, jolloin ne heikkenevät, tai lähempänä rannikkoa voimistuvat. Kun vaihtelu siirtää tuulia lähemmäksi ja voimakkaammiksi, se saa aikaan enemmän lämpimän, suolaisen veden nousemista syvältä weddellinmerestä kylmemmälle, raikkaammalle valtameren pinnalle.
tämä ilmastomalli ja sitä seurannut nousukiito tekivät vuonna 2016 valtameren pinnasta epätavallisen suolaisen, Campbell sanoi, mikä puolestaan helpotti meriveden sekoittumista pystysuunnassa. Tyypillisesti suolapitoisuuserot pitävät valtameren kerrokset erillään, aivan kuten vähemmän tiheä öljy kelluu veden päällä eikä suostu sekoittumaan. Mutta koska meren pinta oli epätavallisen suolainen, pinnan ja syvempien vesien välillä oli vähemmän eroa.
”meri oli pinnaltaan epätavallisen suolainen, ja se teki sekoittumisen esteestä paljon heikomman”, Campbell sanoi.
nyt tarvittiin vain pientä kohinaa. Ja talvet 2016 ja 2017 antoivat lusikan. Suuret myrskyt synnyttivät tuulen ja aallokon, jotka sekoittivat vettä pystysuunnassa tuoden merenpohjasta lämmintä vettä, joka sulatti merijään.
muodostuneiden polynyoiden vaikutukset ovat vielä jokseenkin arvoituksellisia. Tutkijat havaitsivat, että meren sisäosat niiden alla viilenivät 0,36 astetta. Tuo vapautunut lämpö saattaa muuttaa paikallisia säämalleja ja jopa siirtää tuulia maailmanlaajuisesti, Campbell sanoi.
huolestuttavampaa on hänen mukaansa se, että polynyan aikana ilmakehälle altistunut syvä merivesi on potentiaalisesti hiilipitoista. Etelämantereen syvissä vesissä on merieliöstön hautausmaita,joista vapautuu rapistuessaan hiiltä. Jos tuo hiili pääsee ilmakehään polynyoiden kautta, nämä avovesiaukot voisivat hieman edistää ilmastonmuutosta, Campbell sanoi.
se, tekevätkö polynyat niin, on vielä ilmassa, Campbell sanoi, mutta uuden tutkimuksen pitäisi auttaa tutkijoita saamaan tarkempia tietoja Etelämantereen muuttuvasta ilmastosta. Nykyiset Etelämantereen mallit näyttävät ennustavan enemmän polynyoita kuin todellisuudessa on olemassa, Campbell sanoi. Nyt ilmastomallinnuksilla on enemmän dataa, joka parantaa ennusteita ja luo paremman virtuaalisen Etelämantereen ilmastonmuutoksen ymmärtämiseen.
tutkimus ilmestyi 10. kesäkuuta Nature-lehdessä.
- kuvat: Sukellus Antarktiksen Ross-jäähyllyn alla
- kuvissa: Antarktiksen Larsen C-jäähylly läpi ajan
- jäiset kuvat: Antarktis hämmästyttää uskomattomissa ilmakuvissa
alun perin Live Science-sivustolla julkaistu.
tuoreet uutiset