KlimatNaturaPrzyrodaŚrodowisko

Niebezpieczne „bomby cieplne” dostały się do Oceanu Arktycznego

Ocean Arktyczny

Przez dziesięciolecia cieplejsze wody przesączające się do Oceanu Arktycznego coraz bardziej zagrażały arktycznemu lodowi morskiemu, a naukowcy przewidują, że worek lodowy może całkowicie zniknąć od połowy następnej dekady.

Naukowcy odkryli teraz jeden z mechanizmów napędzających tę katastrofę, identyfikując, w jaki sposób “bomby cieplne” z ciepłej, słonej wody z Oceanu Spokojnego wpływają do lodowatego Oceanu Arktycznego, podgrzewając lód od spodu przez miesiące, a nawet lata.

„Trudno było dokładnie przewidzieć tempo szybszego topnienia lodu morskiego w Arktyce, częściowo ze względu na wszystkie złożone lokalne sprzężenia zwrotne między lodem, oceanem i atmosferą” – mówi oceanograf Jennifer MacKinnon z Scripps Institution of Oceanography na UC. San Diego.

„Ta praca pokazuje dużą rolę w ociepleniu, które woda oceaniczna odgrywa jako część tych sprzężeń zwrotnych”.

W roku 2018 MacKinnon odwiedził Ocean Arktyczny jako główny naukowiec ekspedycji badawczej na pokładzie RV Sikuliaq w ramach Stratified Ocean Dynamics of the Arctic (SODA), wieloinstytucjonalnego projektu finansowanego przez US Office of Naval Research.

Jednym z celów było dowiedzenie się więcej o tym, jak cieplejsze strumienie wody z Oceanu Spokojnego wchodzą do Oceanu Arktycznego przez Cieśninę Beringa, przynosząc ze sobą „niespotykane ilości ciepła”, które rozciągają się setki kilometrów w głąb Beaufort Gyre, gigantycznego prąd oceaniczny na północ od wybrzeży Alaski i Kanady.


System dast CTD (przewodność-temperatura-głębokość) wdrożony podczas rejsu SODA 2018 na Oceanie Arktycznym. (San Nguyen)

„Woda pochodząca z Pacyfiku zapewnia zarówno ciepło, jak i wyjątkowe właściwości biogeochemiczne, przyczyniając się do zmieniającego się ekosystemu Arktyki” – wyjaśniają naukowcy w swoim nowym badaniu.

„Jednak nasza zdolność do zrozumienia lub prognozowania roli tej masy wody została utrudniona przez brak zrozumienia fizycznych procesów kontrolujących subdukcję i ewolucję tej ciepłej wody”.

Dzięki ekspedycji SODA i jej gamie pomiarów naukowych – w tym analizie obrazów satelitarnych i szeregu odczytów podwodnych z czujników i pojazdów podwodnych – fizyka jest teraz znacznie mniej tajemnicą.

Zgodnie z nowymi obserwacjami zespołu, słona, gęstsza letnia woda Pacyfiku (PSW), którą zespół porównuje do „ciepłego strumienia w zimnym oceanie”, spływa pod chłodniejszymi, świeższymi wodami Oceanu Arktycznego na powierzchni w procesie subdukcji.

Gdy wijący się strumień wpada do wiru, kieszenie cieplejszej wody – zwane „bombami cieplnymi” – klinują się poniżej świeższych wód powyżej, stając się pionowo ściśnięte i rozpadając na mniejsze, wirujące wiry.

„Chociaż część ciepła jest tracona do atmosfery, zdecydowana większość subduktów musi zostać ukryta przed bezpośrednim kontaktem z atmosferą, a następnie mieszana i rozprzestrzeniana pod powierzchnią w kierunku basenu centralnego” – piszą autorzy.

Oprócz długofalowych skutków topnienia powodowanych przez te gorące wiry pokrywające pokrywę lodu morskiego, wnikanie wód Pacyfiku wprowadza również do środowiska Arktyki mieszaninę materii organicznej i chemicznej, której wpływy są nadal ostatecznie nieznane.

Chociaż te nowe spostrzeżenia pomogą nam opracować lepsze modele do dokładniejszego przewidywania fizyki leżącej u podstaw przyszłych zmian w arktycznym lodzie morskim, najprościej rzecz ujmując, prognoza krótkoterminowa jest już ustalona.

„W miarę wzrostu zawartości ciepła w PSW, połączenie subdukcji PSW, mieszania bocznego i mieszania pionowego w górę powinno prowadzić do wzoru przyspieszającego topnienia lodu morskiego, rozprzestrzeniającego się z dopływu Pacyfiku, jak zaobserwowano w ostatnich dziesięcioleciach” podsumowuje zespół.

Topnienie lodowców przekłada się na poważne zmiany zachodzące na całej naszej planecie. Chodzi m.in. o podnoszenie poziomu mórz i oceanów, co przekłada się na zalewanie wysp i terenów przybrzeżnych zamieszkiwanych przez miliony ludzi na całym świecie. Poza tym, tego typu zjawiska prowadzą do zaburzenia wirów polarnych oraz przepływu mas powietrza – w efekcie np. w Europie dochodzi do coraz częstszych anomalii klimatycznych.

Wyniki publikowane są w Nature Communications.

# # #

irme.pl