V roce 1974, jen pár let po vypuštění prvního satelitu Landsat, si vědci všimli něčeho zvláštního ve Weddellském moři poblíž Antarktidy. Uprostřed ledové obálky byla velká oblast bez ledu, zvaná polynya. Polynya, která pokrývala oblast tak velkou jako Nový Zéland, se znovu objevila v zimě 1975 a 1976, ale od té doby nebyla vidět.
Související obsah
- Vydejte se na krásnou dvouminutovou prohlídku Antarktidy ze vzduchu
- Proč roste Antarktida z mořského ledu se stoupajícími teplotami?
Vědci interpretovali zmizení polynyy jako znamení toho, že její vznik byl přirozeně vzácnou událostí. Vědci, kteří uvádějí zprávu o změně klimatu v přírodě, však nesouhlasí a tvrdí, že vzhled polynyy byl mnohem běžnější a že změna klimatu nyní potlačuje její vznik.
Navíc by nepřítomnost polynyy mohla mít důsledky pro obrovský dopravní pás oceánských proudů, které se pohybují teplem po celém světě.
Satelitní snímky umožnily vědcům najít oblast bez ledu ve Weddellském moři (horní levý kvadrant) v antarktických zimách 1974 až 1976. (Credit: Claire Parkinson (NASA GSFC)) Povrchová mořská voda kolem sloupů bývá relativně čerstvá kvůli srážkám a skutečnosti, že se do ní taví mořský led, což je velmi chladné. Výsledkem je, že pod povrchem je vrstva mírně teplejší a slanější vody, která není infiltrována táním ledu a srážením. Tato vyšší slanost způsobuje, že je na povrchu hustší než voda.
Vědci si myslí, že polynya Weddell se může tvořit, když oceánské proudy tlačí tyto hustší podpovrchové vody proti podvodnímu horskému řetězci známému jako Maud Rise. To tlačí vodu na povrch, kde se mísí a ohřívá chladnější povrchové vody. I když to nezohřívá horní vrstvu vody natolik, aby se člověk mohl pohodlně vykoupat, stačí zabránit tvorbě ledu. Ale za cenu - teplo z povrchové podpovrchové vody se rozptýlí do atmosféry brzy poté, co dosáhne povrchu. Tato ztráta tepla nutí nyní chladnou, ale stále hustou vodu, aby potopila asi 3 000 metrů, aby krmila obrovský, velmi studený podvodní oceán proud známý jako Antarktická spodní voda.
Antarktická spodní voda se šíří po celém oceánu v hloubkách 3 000 metrů a více a do těchto hlubokých míst dodává kyslík. Je to také jeden z ovladačů globální termohalinové cirkulace, velký oceánský dopravní pás, který pohybuje teplo z rovníku směrem k pólu.
Síť povrchových a hlubinných proudů hýbe vodou a teplem po celém světě. (Kredit: NASA / Mapa Roberta Simmona, upravený podle IPCC 2001 a Rahmstorf 2002) Aby však došlo ke smíchání ve Weddellském moři, musí být vrchní vrstva mořské vody hustší než vrstva pod ní, aby se voda mohla potápět.
Abychom zjistili, co se děje ve Weddellském moři, začal Casimir de Lavergne z McGill University v Montrealu a jeho kolegové analyzovat měření teploty a slanosti shromážděná v této oblasti od lodí a robotických plavidel od roku 1956 - desítky tisíc datových bodů. Vědci viděli, že povrchová vrstva vody v místě polynya Weddell je od 50. let 20. století méně slaná. Sladká voda je méně hustá než slaná voda a působí jako víko v systému Weddell, který zachycuje podpovrchové teplé vody a brání jim v dosažení povrchu. To zase zastaví míchání, které v tomto místě vytváří antarktickou spodní vodu.
Tento nárůst sladké vody pochází ze dvou zdrojů: Změna klimatu zesílila globální vodní cyklus, čímž se zvýšila jak odpařování, tak srážení. A antarktické ledovce se otelily a tají rychleji. Oba tyto zdroje nakonec přispěly k Weddellskému moři více sladké vody, než jakou oblast zažila v minulosti.
Abychom se podívali na to, co by pro tento systém mohla mít budoucnost, de Lavergne a jeho kolegové se obrátili na soubor 36 klimatických modelů. Tyto modely, které předpovídají, že suchá místa světa jsou obecně suchší a vlhká místa se zvlhčují, ukazují, že tato oblast jižního oceánu by měla v budoucnu vidět ještě více srážek. Modely neobsahují tající ledovce, ale podle vědců se očekává, že přidají více sladké vody, což by mohlo víčko v systému ještě posílit.
Oslabení míchání vody ve Weddellském moři by mohlo přinejmenším částečně vysvětlit zmenšení v Antarktických dolních vodách hlášené v roce 2012. „Snížená konvekce by snížila rychlost tvorby antarktické spodní vody, “ říká de Lavergne. To „by mohlo způsobit oslabení ve spodní větvi termohalinového oběhu“.
Tato dolní větev je bratrancem podobného procesu konvekce, ke kterému dochází v Labradorském moři v severním Atlantiku, kde studená voda z Arktidy klesá a tlačí hluboké proudy na jih. Pokud by byl tento zdroj hluboké vody uzavřen, pravděpodobně kvůli přílivu sladké vody, vědci uvedli, že výsledky by mohly být katastrofální, zejména pro Evropu, která je tímto teplem a vodou udržována v teple. Vědci v oblasti klimatu považují tento scénář za vysoce nepravděpodobný, ale nikoli mimo možnost. A dokonce i oslabený systém může mít vliv na klima a počasí po celém světě.
Okamžitě by však oslabení míchání ve Weddellském moři mohlo přispět k některým klimatickým trendům pozorovaným v Antarktidě a jižním oceánu. Udržováním teplejších oceánských vod v pasti může oslabení vysvětlit zpomalení oteplování povrchů a rozšíření mořského ledu.
Oslabení míchání Weddellského moře také udržovalo zachycené veškeré teplo a uhlík uložený v těchto hlubších vrstvách mořské vody. Pokud by se vytvořil další obří polynya, což je nepravděpodobné, ale možné, varují vědci, mohlo by to uvolnit teplou energii na planetě.
