През 1974 г., само няколко години след изстрелването на първия спътник Landsat, учените забелязват нещо странно в морето Weddell близо до Антарктида. В средата на пакета с лед имаше голяма зона без лед, наречена полиня. Полинията, която обхваща територия, голяма колкото Нова Зеландия, се появи отново през зимата на 1975 и 1976 г., но оттогава не се наблюдава.
Свързано съдържание
- Направете прекрасна двуминутна обиколка на Антарктида от въздуха
- Защо расте морският лед на Антарктида с повишаване на температурите?
Учените тълкуват изчезването на полинията като знак, че образуването й е естествено рядко събитие. Но изследователите, докладващи в Nature Climate Change, не са съгласни, като казват, че появата на polynya е била много по-често срещана и че изменението на климата потиска нейното формиране.
Нещо повече, отсъствието на полиния може да има отражение върху огромната конвейерна лента от океански течения, които движат топлина по целия свят.
Сателитните изображения позволиха на учените да открият зона без лед в морето на Уделдел (горен ляв квадрант) в зимите на Антарктида от 1974 до 1976 г. (Кредит: Клеър Паркинсън (НАСА GSFC)) Повърхностната морска вода около полюсите има тенденция да бъде сравнително прясна поради валежите и факта, че морският лед се топи в нея, което я прави много студена. В резултат на това под повърхността се намира слой от малко по-топла и по-солена вода, която не е инфилтрирана от топене на лед и валежи. Тази по-висока соленост го прави по-гъст от водата на повърхността.
Учените смятат, че полинията на Weddell може да се образува, когато океанските течения изтласкват тези по-плътни подземни води срещу подводна планинска верига, известна като Възходът на Мод. Това принуждава водата до повърхността, където се смесва и затопля по-студени повърхностни води. Въпреки че не затопля най-горния слой вода достатъчно, за да може човек да се къпе удобно, достатъчно е да се предотврати образуването на лед. Но с цена - топлината от надигащата се подземна вода се разсейва в атмосферата скоро след достигането й до повърхността. Тази загуба на топлина принуждава сега хладната, но все още гъста вода да потъне около 3000 метра, за да захрани огромен, супер студен студен подводен океан ток, известен като Антарктическа дънна вода.
Антарктическата дънна вода се разпространява из световния океан на дълбочина 3000 метра и повече, доставяйки кислород в тези дълбоки места. Той е и един от двигателите на световната термохалинова циркулация, големият океански транспортьор, който придвижва топлината от екватора към полюсите.
Мрежа от повърхностни и дълбоководни океански течения движи водата и топлината по целия свят. (Кредит: НАСА / Карта на Робърт Симон, адаптиран от IPCC 2001 и Rahmstorf 2002) Но за да се случи смесването в морето на Уделдел, горният слой на океанската вода трябва да стане по-плътен от слоя под него, за да може водите да потънат.
За да разберат какво се случва в морето на Уделдел, Казимир де Лаверн от Университета Макгил в Монреал и колегите му започнаха с анализиране на измерванията на температурата и солеността, събрани от кораби и роботизирани плаващи в този регион от 1956 г. насам - десетки хиляди точки от данни. Изследователите биха могли да видят, че повърхностният слой вода на мястото на полидема Weddell става все по-солен от 50-те години на миналия век. Сладководната вода е по-малко гъста от солената и действа като капак на системата Weddell, улавяйки подземните топли води и не им позволява да достигнат до повърхността. Това от своя страна спира смесването, което произвежда Антарктическа дънна вода на този обект.
Това увеличение на сладките води идва от два източника: Изменението на климата усили глобалния воден цикъл, увеличавайки както изпарението, така и валежите. А ледниците в Антарктида се отелват и топят с по-голяма скорост. И двата източника в крайна сметка допринасят повече сладка вода в морето на Уделдел, отколкото това, което районът е имал в миналото, отбелязват изследователите.
За да разгледат какво може да има бъдещето за тази система, де Лаверн и колегите се обърнаха към набор от 36 климатични модела. Тези модели, които прогнозират, че сухите места по света обикновено стават по-сухи, а влажните места се навлажняват, показват, че този район на Южния океан трябва да вижда още повече валежи в бъдеще. Моделите не включват топящи се ледници, но се очаква тези да добавят повече сладка вода, което би могло да направи капака на системата още по-силен, според изследователите.
Отслабването на смесването на водата в морето на Уделдел би могло да обясни поне отчасти свиването на Антарктическите дънни води, отчетени през 2012 г. „Намалената конвекция би намалила скоростта на образуване на дънна вода в Антарктида“, казва де Лаверн. Това „може да доведе до отслабване в долния клон на циркулацията на термохалините“.
Този долен клон е братовчед на подобен процес на конвекция, случващ се в Лабрадорското море на Северния Атлантически океан, където студена вода от Арктика потъва и задвижва дълбоки течения на юг. Ако този източник на дълбока вода беше изключен, може би поради прилив на сладка вода, учените казаха, че резултатите могат да бъдат катастрофални, особено за Европа, която се поддържа топла от това движение на топлина и вода. Изследователите на климата смятат този сценарий за много малко вероятен, но не е извън възможностите. И дори отслабената система може да има влияние върху климата и времето по целия свят.
По-скоро обаче отслабването на смесването в морето на Уделдел може да допринесе за някои климатични тенденции, наблюдавани в Антарктида и Южния океан. Задържането на по-топлите океански води в капан, отслабването може да обясни забавяне на повърхностното затопляне и разширяване на морския лед, отбелязват изследователите.
Отслабването на смесването на морето на Weddell също така задържа цялото количество топлина и въглерод, съхранявани в тези по-дълбоки слоеве от океанската вода. Ако се образува друга гигантска полиния, която е малко вероятно, но е възможно, предупреждават изследователите, тя би могла да пусне пулс на затопляне на планетата.
