Obrovské diery v zimnom antarktickom ľadovom balení sa objavujú sporadicky už od 70. rokov 20. storočia, ale dôvod ich vzniku bol do značnej miery záhadný.
Vedci s pomocou plávajúcich robotov a technologicky vybavených plomb môžu mať teraz odpoveď: Takzvané polynyy (rusky pre „otvorenú vodu“) sa zdajú byť výsledkom búrok a solí, objavujú nové výskumy.
Polynyasom sa v poslednej dobe venovala veľká pozornosť, pretože v roku 2016 a 2017 sa v Weddellskom mori otvorili dve veľmi veľké; v poslednom uvedenom prípade sa podľa článku uverejneného v apríli v časopise Geophysical Research Letters rozprestierali otvorené vody o rozlohe 299 100 štvorcových kilometrov.
Najkomplexnejší pohľad na oceánske podmienky počas formovania polynya teraz ukazuje, že tieto úseky otvorenej vody rastú v dôsledku krátkodobých klimatických výkyvov a obzvlášť nepríjemného počasia. Polyny tiež uvoľňujú veľa hlbokomorského tepla do atmosféry, čo má za následok, že vedci stále pracujú.
„Môže to zmeniť poveternostné vzorce v okolí Antarktídy,“ povedal vedecký pracovník Ethan Campbell, doktorand v oceánografii na University of Washington. "Možno ďalej."
Pozorovanie otvoreného oceánu
Vedci už mali podozrenie, že búrky mali v posledných rokoch pri vytváraní polyny nejakú úlohu. Dokument publikovaný v apríli atmosférickými vedcami vo Vestníku geofyzikálneho výskumu: Atmosféry poukazovali na obzvlášť prudkú búrku s rýchlosťou vetra až 72 míľ za hodinu (117 kilometrov za hodinu) v roku 2017.
Ale aj keď zimné búrky 2016 a 2017 boli extrémne, búrlivé more je v antarktickej zime normou, uviedol Campbell.
„Keby to boli len búrky, stále by sme videli polynyas, ale nie,“ povedal. Namiesto toho sú veľké polyny relatívne zriedkavé. V rokoch 1974, 1975 a 1976 boli tri obrovské, ale až do roku 2016 opäť nič významné.
Campbell a jeho tím čerpali údaje z dvoch robotických plavákov ľudskej veľkosti, ktoré boli nasadené vo Weddelskom mori projektom pozorovania a modelovania južného oceánu v južnom oceáne financovaným Národnou vedeckou nadáciou (SOCCOM). Plaváky sa vznášajú v prúdoch asi míľu pod hladinou oceánu, uviedol Campbell a zbierali údaje o teplote vody, slanosti a obsahu uhlíka.
Na účely porovnania vedci tiež využívali celoročné pozorovania z výskumných plavidiel v Antarktíde a dokonca aj z vedeckých tuleňov - divoké plutvonožce vybavené malými nástrojmi na zber údajov o oceáne, keď zvieratá vykonávajú svoje obvyklé cesty.
Búrlivé more
Celkovo tieto pozorovania vysvetlili celý príbeh polynyasov 2016 a 2017. Campbell povedal, že prvá zložka bola súčasťou klimatického modelu nazývaného Southern Annular Mode, polárna verzia El Niño. Cambell uviedol, že pravidelná zmena klímy, ktorá môže prenášať vietor buď ďalej od pobrežia Antarktídy, sa stáva slabšou alebo sa blíži k pobrežiu. Keď variabilita posunie vetry bližšie a silnejšie, vytvorí viac vychladnutia teplej slanej vody z hlbín vo Weddellovom mori na chladnejšiu a čerstvšiu hladinu oceánu.
Campbell povedal, že tento klimatický model a následné stúpanie spôsobili, že povrch oceánu bol v roku 2016 nezvyčajne slaný, čo zase uľahčilo vertikálnu premiešanie morskej vody. Rozdiely v slanosti zvyčajne udržiavajú vrstvy oceánu oddelené, rovnako ako sa na hladine plaví menej hustá ropa a odmieta sa miešať. Ale pretože hladina oceánu bola nezvyčajne slaná, medzi povrchovou a hlbšou vodou bol menší rozdiel.
"Oceán bol nezvyčajne slaný na povrchu a to spôsobilo, že prekážka miešania bola oveľa slabšia," uviedol Campbell.
Teraz všetok potrebný oceán bol trochu rozruch. A zimy 2016 a 2017 poskytli lyžicu. Hlavné búrky vytvorili vietor a vlny, ktoré vertikálne miešali vodu, čím vynášali teplú vodu zo dna oceánu, ktorá roztopila morský ľad.
Účinky vznikajúcich polyny sú stále trochu záhadné. Vedci zistili, že vnútro oceánu pod nimi sa ochladilo o 0,36 stupňa Fahrenheita (0,2 stupňa Celzia). Toto uvoľnené teplo by mohlo zmeniť miestne vzorce počasia a dokonca posunúť vietor na celom svete, uviedol Campbell.
Viac sa hovorí, že hlboká morská voda vystavená atmosfére počas polynya je potenciálne bohatá na uhlík. Hlboké antarktické vody sú cintorínmi pre morský život, ktorý pri rozklade uvoľňuje uhlík. Ak tento uhlík vstúpi do atmosféry prostredníctvom polyny, tieto otvorené otvory môžu mierne prispieť k zmene podnebia, uviedol Campbell.
Či už to polyny urobia, je stále vo vzduchu, povedal Campbell, ale nová štúdia by mala pomôcť vedcom spresniť meniace sa podnebie Antarktídy. Zdá sa, že súčasné modely Antarktídy predpovedajú viac polyny, ako v skutočnosti existujú, uviedol Campbell. Teraz budú mať modelári v oblasti klímy viac údajov na zlepšenie týchto predpovedí, čím vytvoria lepšiu virtuálnu Antarktídu na pochopenie zmeny klímy.
Výskum sa objavil 10. júna v časopise Nature.
