Το 1974, μόλις δύο χρόνια μετά την έναρξη του πρώτου δορυφόρου Landsat, οι επιστήμονες παρατήρησαν κάτι περίεργο στη Θάλασσα Weddell κοντά στην Ανταρκτική. Υπήρχε μια μεγάλη περιοχή χωρίς πάγο, που ονομάζεται polynya, στη μέση του πάγου. Η polynya, η οποία κάλυπτε μια περιοχή τόσο μεγάλη όσο η Νέα Ζηλανδία, επανεμφανίστηκε στους χειμώνες του 1975 και του 1976, αλλά δεν έχει δει από τότε.
σχετικό περιεχόμενο
- Κάντε μια υπέροχη περιήγηση της Ανταρκτικής από τον αέρα για δύο λεπτά
- Γιατί ο πάγος της θάλασσας της Ανταρκτικής μεγαλώνει καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται;
Οι επιστήμονες ερμήνευσαν την εξαφάνιση της πολυνύας ως ένδειξη ότι η διαμόρφωσή της ήταν φυσικά σπάνιο γεγονός. Αλλά οι ερευνητές που αναφέρονται στην αλλαγή του κλίματος της φύσης διαφωνούν, λέγοντας ότι η εμφάνιση της polynya ήταν πολύ πιο κοινή και ότι η κλιματική αλλαγή καταστέλλει τώρα τη διαμόρφωση της.
Επιπλέον, η απουσία της polynya θα μπορούσε να έχει συνέπειες για τον τεράστιο μεταφορικό ιμάντα των ωκεανικών ρευμάτων που μετακινούν τη θερμότητα σε όλο τον κόσμο.
Οι δορυφορικές απεικονίσεις επέτρεψαν στους επιστήμονες να βρουν μια περιοχή χωρίς πάγο στη Θάλασσα Weddell (αριστερό τεταρτημόριο) στους χειμερινούς χειμώνες της Ανταρκτικής από το 1974 έως το 1976 (Credit: Claire Parkinson (NASA GSFC)). Το επιφανειακό θαλασσινό νερό γύρω από τους πόλους τείνει να είναι σχετικά φρέσκο λόγω της βροχόπτωσης και το γεγονός ότι ο πάγος της θάλασσας λιώνει σε αυτό, γεγονός που το καθιστά πολύ κρύο. Ως αποτέλεσμα, κάτω από την επιφάνεια είναι ένα στρώμα ελαφρώς πιο ζεστό και περισσότερο αλατούχο νερό που δεν διηθήθηκε από το λιώσιμο του πάγου και της καθίζησης. Αυτή η υψηλότερη αλατότητα το καθιστά πυκνότερο από το νερό στην επιφάνεια.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η πολυνέλλα Weddell μπορεί να σχηματιστεί όταν τα ωκεάνια ρεύματα ωθούν αυτά τα πυκνότερα υπόγεια ύδατα σε μια υποβρύχια ορεινή αλυσίδα γνωστή ως η άνοδος του Maud. Αυτό αναγκάζει το νερό μέχρι την επιφάνεια, όπου αναμιγνύεται και θερμαίνει τα ψυχρότερα επιφανειακά νερά. Αν και δεν θερμαίνει το ανώτατο στρώμα νερού αρκετό για να μπορεί κάποιος να κολυμπήσει άνετα, αρκεί να αποτρέψει τη δημιουργία πάγου. Αλλά με ένα κόστος - η θερμότητα από το αναβαθμισμένο υπόγειο νερό εξατμίζεται στην ατμόσφαιρα αμέσως μετά την άφιξη στην επιφάνεια. Αυτή η απώλεια θερμότητας αναγκάζει το τώρα δροσερό αλλά ακόμα πυκνό νερό να βυθίσει περίπου 3.000 μέτρα για να τροφοδοτήσει έναν τεράστιο, υπερ-κρύο υποβρύχιο ωκεανό το σημερινό γνωστό ως Νερό της Ανταρκτικής.
Το Νερό της Ανταρκτικής επεκτείνεται σε ολόκληρο τον πλανήτη σε βάθος 3.000 μέτρων και περισσότερο, προσφέροντας οξυγόνο σε αυτά τα βαθιά μέρη. Είναι επίσης ένας από τους οδηγούς της παγκόσμιας κυκλοφορίας των θερμοχάλων, η μεγάλη μεταφορική ταινία του ωκεανού που μετακινεί τη θερμότητα από τον ισημερινό προς τους πόλους.
Ένα δίκτυο επιφανειακών και βαθειών ωκεανών ρευμάτων μεταφέρει νερό και θερμότητα σε όλο τον κόσμο. (Πίστωση: NASA / Χάρτης από τον Robert Simmon, προσαρμοσμένο από την IPCC 2001 και Rahmstorf 2002) Αλλά για να γίνει η ανάμειξη στη Θάλασσα Weddell, το ανώτατο στρώμα του ωκεάνιου νερού πρέπει να γίνει πυκνότερο από το στρώμα κάτω από αυτό, έτσι ώστε τα νερά να μπορούν να βυθιστούν.
Για να μάθετε τι συμβαίνει στη Θάλασσα Weddell, ο Casimir de Lavergne του Πανεπιστημίου McGill στο Μόντρεαλ και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν με την ανάλυση των μετρήσεων θερμοκρασίας και αλατότητας που συλλέχθηκαν από τα πλοία και τα ρομποτικά πλωτά μέσα στην περιοχή από το 1956 σε δεκάδες χιλιάδες σημεία δεδομένων. Οι ερευνητές θα μπορούσαν να δουν ότι το επιφανειακό στρώμα του νερού στο χώρο του γάμπελ της Πολύνιας έχει πάρει λιγότερο αλμυρό από τη δεκαετία του 1950. Το γλυκό νερό είναι λιγότερο πυκνό από το αλμυρό νερό και λειτουργεί ως κάλυμμα στο σύστημα Weddell, παγιδεύοντας τα υποβρύχια ζεστά νερά και εμποδίζοντας τους να φτάσουν στην επιφάνεια. Αυτό, με τη σειρά του, σταματά την ανάμειξη που παράγει Ανταρκτική Νερό στο σημείο αυτό.
Αυτή η αύξηση στα γλυκά ύδατα προέρχεται από δύο πηγές: Η αλλαγή του κλίματος έχει ενισχύσει τον παγκόσμιο κύκλο του νερού, αυξάνοντας τόσο την εξάτμιση όσο και τις βροχοπτώσεις. Και οι παγετώνες της Ανταρκτικής έχουν γεννήσει και λιώσουν σε μεγαλύτερο βαθμό. Και οι δύο αυτές πηγές καταλήγουν να συνεισφέρουν περισσότερο γλυκό νερό στη Θάλασσα Weddell από ό, τι η περιοχή γνώρισε στο παρελθόν, σημειώνουν οι ερευνητές.
Για να δούμε τι μπορεί να κρατήσει το μέλλον για αυτό το σύστημα, ο De Lavergne και οι συνεργάτες του στράφηκαν σε ένα σύνολο 36 κλιματικών μοντέλων. Αυτά τα μοντέλα, τα οποία προβλέπουν ότι οι ξηρές θέσεις του πλανήτη γενικά αποκτούν πιο ξηρές και υγρές θέσεις, καταδεικνύουν ότι αυτή η περιοχή του Νότιου Ωκεανού πρέπει να δει ακόμα περισσότερες βροχοπτώσεις στο μέλλον. Τα μοντέλα δεν περιλαμβάνουν τήξη παγετώνων, αλλά αναμένεται να προσθέσουν περισσότερα γλυκά νερά, γεγονός που θα μπορούσε να καταστήσει το καπάκι στο σύστημα ακόμη πιο ισχυρό, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Μια αποδυνάμωση της ανάμειξης του νερού στη Θάλασσα Weddell θα μπορούσε να εξηγήσει, τουλάχιστον εν μέρει, μια συρρίκνωση στα Νερά της Ανταρκτικής που αναφέρθηκε το 2012. "Η μειωμένη μεταφορά θα μείωνε τον ρυθμό σχηματισμού νερού της Ανταρκτικής", λέει ο de Lavergne. Αυτό "θα μπορούσε να προκαλέσει εξασθένιση στον κατώτερο κλάδο της κυκλοφορίας θερμοχαλίνων".
Αυτός ο κατώτερος κλάδος είναι ο ξάδελφος σε μια παρόμοια διαδικασία μεταφοράς που συμβαίνει στη θάλασσα του Λαμπραντόρ του Βόρειου Ατλαντικού, όπου το κρύο νερό από την Αρκτική βυθίζεται και οδηγεί βαθιά ρεύματα νότια. Εάν η πηγή αυτή του βαθιού νερού κλείσει, ίσως λόγω της εισροής γλυκού νερού, οι επιστήμονες είπαν ότι τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να είναι καταστροφικά, ιδιαίτερα για την Ευρώπη, η οποία διατηρείται ζεστή από αυτή την κίνηση θερμότητας και νερού. Οι ερευνητές του κλίματος θεωρούν το σενάριο αυτό εξαιρετικά απίθανο, αλλά όχι από το πεδίο της δυνατότητας. Και ακόμη και ένα εξασθενημένο σύστημα μπορεί να έχει συνέπειες για το κλίμα και τις καιρικές συνθήκες σε όλο τον κόσμο.
Πιο άμεσα, ωστόσο, η εξασθένηση της ανάμειξης στη Θάλασσα Weddell θα μπορούσε να συμβάλει σε ορισμένες κλιματικές τάσεις που παρατηρούνται στην Ανταρκτική και στον Νότιο Ωκεανό. Με την παγίδευση των θερμότερων ωκεάνιων υδάτων, η αποδυνάμωση μπορεί να εξηγήσει μια επιβράδυνση στην υπερθέρμανση της επιφάνειας και την επέκταση στον πάγο της θάλασσας, σημειώνουν οι ερευνητές.
Η αποδυνάμωση της ανάμιξης της θάλασσας Weddell έχει επίσης παγιδευτεί όλη τη θερμότητα και τον άνθρακα που αποθηκεύονται σε αυτά τα βαθύτερα στρώματα θαλάσσιου νερού. Σε περίπτωση που θα σχηματίσουν ένα άλλο γιγαντιαίο polynya, το οποίο είναι απίθανο, αλλά πιθανό, προειδοποιούν οι ερευνητές, θα μπορούσε να απελευθερώσει έναν παλμό θέρμανσης στον πλανήτη.
