Gurile enorme din pachetul de gheață din Antarctica au apărut sporadic încă din anii ’70, dar motivul formării lor a fost în mare parte misterios.
Oamenii de știință, cu ajutorul roboților plutitori și sigiliilor echipate cu tehnologie, pot avea acum răspunsul: așa-numitele polynyas (rusă pentru „apă deschisă”) par să fie rezultatul furtunilor și a sării, descoperă o nouă cercetare.
Polynyas a atras multă atenție în ultima perioadă, deoarece două dintre cele foarte mari s-au deschis în Marea Weddell în 2016 și 2017; în acest din urmă eveniment, apele deschise s-au întins pe 1158.897 mile pătrate (298.100 kilometri pătrați), potrivit unui articol publicat în aprilie în revista Geophysical Research Letters.
Acum, cea mai cuprinzătoare privire asupra condițiilor oceanice din timpul formării polynya dezvăluie că aceste întinderi de apă deschisă cresc din cauza variațiilor climatice de scurtă durată și ale vremii deosebit de urâte. De asemenea, polinoamele eliberează multă căldură în oceanul adânc în atmosferă, cu consecințe că oamenii de știință încă se rezolvă.
"Poate modifica tiparele meteorologice în jurul Antarcticii", a declarat Live Science, liderul studiului Ethan Campbell, student la doctorat în oceanografie la Universitatea din Washington. "Posibil mai departe."
Observând oceanul deschis
Cercetătorii au bănuit deja că furtunile au avut un rol în crearea polinilor în ultimii ani. O lucrare publicată în aprilie de oamenii de știință atmosferici în Journal of Geophysical Research: Atmosferas a indicat o furtună deosebit de violentă, cu viteze ale vântului de până la 72 de mile pe oră (117 kilometri pe oră) în 2017.
Dar, chiar dacă furtunile de iarnă din 2016 și 2017 au fost extreme, mările furtunoase sunt norma în iarna Antarctică, a spus Campbell.
„Dacă ar fi doar furtuni, am vedea polinele tot timpul, dar nu avem”, a spus el. În schimb, polinoamele mari sunt relativ rare. Au fost trei imense în 1974, 1975 și 1976, dar nimic semnificativ din nou până în 2016.
Campbell și echipa sa au extras date de la două flotări robotizate, de dimensiuni umane, care au fost desfășurate în Marea Weddell de către proiectul de observații și modelare a oceanului sudic, finanțat de Fundația Națională a Fundației din Oceanul de Sud și a Climatului (SOCCOM). Plutele plutesc în curenți la aproximativ o milă sub suprafața oceanului, a spus Campbell, colectând date despre temperatura apei, salinitatea și conținutul de carbon.
În scopuri de comparație, cercetătorii au folosit, de asemenea, observații pe tot parcursul anului de la navele de cercetare din Antarctica și chiar sigilii științifice - pinnipede sălbatice dotate cu instrumente mici pentru a colecta date oceanice în timp ce animalele își desfășoară călătoriile obișnuite.
Mari furtunoase
Împreună, aceste observații au explicat povestea completă a poliniilor din 2016 și 2017. Primul ingredient, a spus Campbell, a făcut parte dintr-un model de climă numit sudul modului anular, versiunea polară a El Niño. Cambell a spus că o variație climatică regulată care poate duce vânturi fie mai departe de coasta Antarcticii, caz în care devin mai slabe, fie mai aproape de coastă, devenind mai puternice. Atunci când variabilitatea apropie și mai puternic vânturile, creează mai multă apă caldă și sărată din adâncimea Mării Weddell către suprafața oceanului mai rece și mai proaspătă.
Acest model climatic și creșterea ulterioară au făcut ca suprafața oceanului să fie neobișnuit de salină în 2016, a spus Campbell, ceea ce, la rândul său, a facilitat amestecarea verticală a apei oceanice. De obicei, diferențele de salinitate mențin straturile oceanice separate, la fel cum uleiul mai puțin dens plutește deasupra apei și refuză să se amestece. Dar, deoarece suprafața oceanului era neobișnuit de sărată, a existat o diferență mai mică între suprafața și apele mai adânci.
"Oceanul a fost neobișnuit de sărat la suprafață, iar asta a făcut bariera să se amestece mult mai slab", a spus Campbell.
Acum tot oceanul de care avea nevoie era puțin agitat. Iar iernile din 2016 și 2017 au asigurat lingura. Furtuni majore au creat vânt și valuri care au amestecat apa vertical, aducând apă caldă din fundul oceanului care a topit gheața marină.
Efectele poliniilor care s-au format sunt încă oarecum misterioase. Cercetătorii au descoperit că interiorul oceanului de sub ei s-a răcit cu 0,36 grade Fahrenheit (0,2 grade Celsius). Căldura degajată ar putea schimba modelele meteo locale și chiar schimba vânturile la nivel global, a spus Campbell.
El a spus, mai mult, faptul că apa adâncă din ocean expusă atmosferei în timpul unei polinii este potențial bogată în carbon. Apele Antarctice adânci sunt cimitirul pentru viața marină, care eliberează carbon pe măsură ce se descompun. În cazul în care acest carbon intră în atmosferă prin polynyas, aceste deschideri de apă deschisă ar putea contribui ușor la schimbările climatice, a spus Campbell.
Dacă Polynyas face acest lucru este încă în aer, a spus Campbell, dar noul studiu ar trebui să îi ajute pe oamenii de știință să precizeze mai multe detalii despre schimbarea climatului Antarcticii. Modelele actuale ale Antarcticii par să prezice mai multe polinii decât există de fapt, a spus Campbell. Acum, modelatorii climatici vor avea mai multe date pentru a îmbunătăți aceste predicții, creând o Antarctică virtuală mai bună pentru înțelegerea schimbărilor climatice.
Cercetarea a apărut pe 10 iunie în revista Nature.
