Az 1970-es évek óta óriási lyukak az antarktiszi téli jégpalackban szóródtak fel, de kialakulásuk oka nagyrészt titokzatos.
A tudósok úszó robotok és műszakilag felszerelt pecsétek segítségével most megkaphatják a választ: Úgy tűnik, hogy az úgynevezett polnyák (oroszul a "nyílt víz" számára) viharok és só következményei, találják új kutatások.
A polynyák az utóbbi időben nagy figyelmet szenteltek, mert két nagyon nagy nyitott a Weddell-tengeren 2016-ban és 2017-ben; ez utóbbi esetben a nyílt vizek 115 097 négyzet mérföldön (298 100 négyzetkilométer) terjedtek ki, a Geophysical Research Letters folyóiratban áprilisban közzétett cikk szerint.
Most, a polynya kialakulása során az óceáni viszonyok legátfogóbb áttekintése során kiderül, hogy ezek a nyíltvízszakaszok a rövid időtartamú éghajlati ingadozások és a különösen csúnya időjárás miatt növekednek. A polinák sok mélytengeri hőt bocsátanak ki a légkörbe, amelynek következményei a tudósok még mindig dolgoznak.
"Ez módosíthatja az Antarktisz körüli időjárási viszonyokat" - mondta a Live Science-nek Ethan Campbell, a washingtoni egyetemi óceántudomány doktori hallgatója. "Lehet, hogy távolabb."
A nyílt óceán megfigyelése
A kutatók már azt gyanították, hogy a viharok szerepet játszanak a polnyák létrehozásában az elmúlt években. A légköri tudósok áprilisában közzétett cikke a Journal of Geophysical Research folyóiratban: Az Atmospheres egy különösen heves viharra mutatott, amelynek szélsebessége akár 72 mérföld / óra (117 kilométer / óra) 2017-ben is volt.
Bár annak ellenére, hogy a 2016-os és a 2017-es téli viharok szélsőségesek voltak, a viharos tengerek az antarktiszi télen a normák, mondta Campbell.
"Ha csak viharok lennének, állandóan látnánk a polnyákat, de nem" - mondta. Ehelyett a nagy polynyák viszonylag ritkák. Három hatalmas volt 1974-ben, 1975-ben és 1976-ban, de 2016-ig semmi jelentősebb sem volt.
Campbell és csapata adatot vett két robot, emberi méretű úszóról, amelyeket a Nemzeti Tudományos Alapítvány által finanszírozott Déli-óceáni szén- és éghajlati megfigyelések és modellező projekt (SOCCOM) a Weddell-tengeren telepített. Az úszók az óceán felszíne alatt egy mérföldes mérföldes áramlatokban sodródnak - mondta Campbell, a víz hőmérsékletére, sótartalmára és széntartalmára vonatkozó adatokat gyűjtve.
Összehasonlítás céljából a kutatók az Antarktisz kutatóhajóinak egész éven át tartó megfigyeléseit, sőt tudományos fókalapjaikat is felhasználták - vadonfigurák, amelyeket apró műszerekkel szereltek fel az óceáni adatok gyűjtésére, miközben az állatok szokásos utazásukat folytatják.
Viharos tengerek
Összefoglalva, ezek a megfigyelések magyarázták a 2016-os és a 2017-es polnyák teljes történetét. Az első hozzávaló, Campbell szerint, a Déli gyűrűs üzemmód, az El Niño poláris változatának nevezett éghajlati mintának része. Cambell elmondta, hogy egy olyan rendszeres éghajlati változás, amely akár az Antarktisz partjától távolabb is továbbviheti a szeleket, ebben az esetben gyengébbek lesznek, vagy a parthoz közelebb kerülnek, és egyre erősebbek lesznek. Amikor a változékonyság a szeleket közelebb és erősebbre változtatja, akkor melegebb, sós víz jobban felmelegszik a Weddell-tenger mélyéről a hidegebb, frissebb óceán felületére.
Ez az éghajlati mintázat és az azt követő felfutás 2016-ban szokatlanul sósvá tette az óceán felszínét - mondta Campbell, ami viszont megkönnyítette az óceánvíz vertikális keverését. Általában a sótartalom különbségei különítik el az óceánrétegeket, ahogy a kevésbé sűrű olaj úszik a víz tetején és megtagadja a keverést. Mivel azonban az óceán felszíne szokatlanul sós volt, kevesebb különbség volt a felszín és a mélyebb vizek között.
"Az óceán szokatlanul sós volt a felszínen, és ez sokkal gyengébbé tette a keverést" - mondta Campbell.
Most az összes óceán kissé felkavarodott. A 2016-os és a 2017-es tél kanállal szolgált. A heves viharok szél és hullámok által keltették össze a vizet függőlegesen, és meleg vizet hoztak az óceán fenekéből, amely megolvasztotta a tenger jégét.
A képződő polnyák hatása még mindig kissé rejtélyes. A kutatók megállapították, hogy az alattuk lévő óceán belseje 0,36 fok (0,2 Celsius fok) lehűlt. Ez a kibocsátott hő megváltoztathatja a helyi időjárási viszonyokat, sőt a szeleket elmozdíthatja globálisan is - mondta Campbell.
Még inkább aggodalomra ad okot, hogy a polnya alatt a légkörnek kitett mély óceánvíz potenciálisan széntartalmú. A mély antarktiszi vizek a tengeri élet temetői, amelyek bomlásuk során szént bocsátanak ki. Ha ez a szén többnyire keresztül jut a légkörbe, ezek a nyíltvízi nyílások kissé hozzájárulhatnak az éghajlatváltozáshoz - mondta Campbell.
Campbell szerint még mindig a levegőben van, hogy a polynyák ezt megteszik - mondta az új tanulmány, de az új tanulmánynak segítenie kell a tudósokat az Antarktisz változó éghajlatának részletesebb meghatározásában. Úgy tűnik, hogy az Antarktisz jelenlegi modelljei sokkal több polynyát jósolnak, mint amilyen valójában léteznek - mondta Campbell. A klímamodellezőknek több adat áll majd rendelkezésükre az előrejelzések javítása érdekében, egy jobb virtuális Antarktisz létrehozása érdekében az éghajlatváltozás megértéséhez.
A kutatás június 10-én jelent meg a Nature folyóiratban.
