Ogromne dziury w zimowym lodowcu Antarktydy pojawiają się sporadycznie od lat 70., ale przyczyna ich powstania jest w dużej mierze tajemnicza.
naukowcy, z pomocą pływających robotów i uszczelek wyposażonych w technologię, mogą teraz mieć odpowiedź: Tak zwane polinyas (po rosyjsku „otwarta woda”) wydają się być wynikiem burz i soli, nowe badania stwierdzają.
Polinyas zyskały ostatnio wiele uwagi, ponieważ w 2016 i 2017 roku na Morzu Weddell otworzyły się dwa bardzo duże; według artykułu opublikowanego w kwietniu w czasopiśmie Geophysical Research Letters otwarte wody rozciągnęły się na ponad 115 097 mil kwadratowych (298 100 kilometrów kwadratowych).
teraz najbardziej wszechstronne spojrzenie na warunki oceaniczne podczas formowania się polinyi ujawnia, że te odcinki otwartej wody rosną z powodu krótkotrwałych zmian klimatycznych i szczególnie paskudnej pogody. Polinyas również uwalniają dużo ciepła z głębin oceanicznych do atmosfery, z konsekwencjami, które naukowcy wciąż pracują.
„to może modyfikować wzorce pogodowe wokół Antarktydy,” lider badania Ethan Campbell, doktorant Oceanografii na Uniwersytecie w Waszyngtonie, powiedział Live Science. „Być może dalej.”
obserwując otwarty ocean
naukowcy podejrzewali już, że burze miały pewną rolę w tworzeniu polinji w ostatnich latach. Artykuł opublikowany w kwietniu przez atmospheric scientists w Journal of Geophysical Research: Atmospheres wskazał na szczególnie gwałtowną burzę z prędkością wiatru do 72 mil na godzinę (117 kilometrów na godzinę) w 2017 roku.
ale mimo, że zimowe burze 2016 i 2017 były ekstremalne, wzburzone morza są normą w zimie Antarktycznej, Campbell powiedział.
” gdyby to były tylko burze, widywalibyśmy polinyas cały czas, ale nie Zamiast tego Duże polinje są stosunkowo rzadkie. Były trzy wielkie w 1974, 1975 i 1976, ale nic znaczącego ponownie aż do 2016.
Campbell i jego zespół pobrali dane z dwóch zrobotyzowanych pływaków wielkości człowieka, które zostały rozmieszczone na Morzu Weddella przez finansowany przez National Science Foundation Southern Ocean Carbon and climate Observations and Modeling project (SOCCOM). Pływaki dryfują w prądach około mili pod powierzchnią oceanu, powiedział Campbell, zbierając dane o temperaturze wody, zasoleniu i zawartości węgla.
do celów porównawczych naukowcy wykorzystali również całoroczne obserwacje z antarktycznych statków badawczych, a nawet fok naukowych-dzikich żmijowatych wyposażonych w małe instrumenty do zbierania danych o oceanach podczas zwykłych podróży zwierząt.
burzliwe morza
razem wzięte, te obserwacje wyjaśniły pełną historię polinyas 2016 i 2017. Pierwszy składnik, jak powiedział Campbell, był częścią wzoru klimatycznego zwanego południowym trybem pierścieniowym, polarną wersją El Niño. Cambell powiedział, że regularna zmiana klimatu, która może przenosić wiatry dalej od wybrzeża Antarktydy, w takim przypadku stają się słabsze lub bliżej wybrzeża, stając się silniejsze. Kiedy zmienność przesuwa wiatry bliżej i silniej, tworzy bardziej upwelling ciepłej, słonej wody z głęboko w Morzu Weddella do zimniejszej, świeżej powierzchni oceanu.
ten wzorzec klimatyczny i późniejsze upwelling sprawiły, że powierzchnia oceanu była wyjątkowo zasolona w 2016 roku, co z kolei ułatwiło mieszanie się wody oceanicznej w pionie. Zazwyczaj różnice w zasoleniu utrzymują oddzielne warstwy oceanów, tak jak mniej gęsty olej unosi się na wodzie i odmawia mieszania. Ale ponieważ powierzchnia oceanu była niezwykle słona, różnica między powierzchnią a głębszymi wodami była mniejsza.
„ocean był niezwykle słony na powierzchni, co znacznie osłabiło barierę mieszania” – powiedział Campbell.
teraz ocean potrzebował tylko trochę zamieszania. A zimy 2016 i 2017 zapewniły łyżkę. Duże burze wywołały wiatr i fale, które mieszały wodę pionowo, podnosząc ciepłą wodę z dna oceanu, która stopiła lód morski.
efekty powstających polinyów są nadal nieco tajemnicze. Naukowcy odkryli, że wnętrze oceanu pod nimi ochłodziło się o 0,36 stopnia Fahrenheita (0,2 stopnia Celsjusza). To uwolnione ciepło może zmienić lokalne wzorce pogodowe, a nawet zmienić wiatry na całym świecie, powiedział Campbell.
bardziej niepokojące jest to, że głęboka woda oceaniczna wystawiona na działanie atmosfery podczas polinyi jest potencjalnie bogata w węgiel. Głębokie wody Antarktyki są cmentarzami dla życia morskiego, które uwalniają węgiel w miarę rozpadu. Jeśli ten węgiel wejdzie do atmosfery przez polinyas, te otwarte otwory wodne mogą nieznacznie przyczynić się do zmian klimatu, powiedział Campbell.
to, czy polinyas to czynią, wciąż wisi w powietrzu, ale nowe badanie powinno pomóc naukowcom określić więcej szczegółów na temat zmieniającego się klimatu Antarktydy. Obecne modele Antarktydy wydają się przewidywać więcej polinyi niż faktycznie istnieje, Campbell powiedział. Teraz modelarze klimatu będą mieli więcej danych, aby poprawić te prognozy, tworząc lepszą wirtualną Antarktydę do zrozumienia zmian klimatycznych.
badania ukazały się 10 czerwca w czasopiśmie Nature.
- Zdjęcia: Nurkowanie pod lodową półką Rossa na Antarktydzie
- na zdjęciach: Lodowa Półka Larsena C na Antarktydzie w czasie
- lodowe Zdjęcia: Antarktyda zadziwi Cię niesamowitymi widokami z lotu ptaka
pierwotnie opublikowane na Live Science.
najnowsze wiadomości