-
W sierpniu 2024 roku w Zatoce Breid na Antarktydzie powstał rozległy obszar otwartej wody, największy zarejestrowany w tym regionie w okresie satelitarnych obserwacji.
-
Międzynarodowy zespół naukowców przypisał powstanie tej połyni współistnieniu sześciu rzek atmosferycznych, ociepleniu morza oraz intensywnym wiatrom i ruchom oceanicznym.
-
Pojawienie się połyni wiązało się z wyjątkową kombinacją procesów atmosferycznych i oceanicznych, które mogą wpływać na strukturę antarktycznego morskiego lodu.
-
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Na Antarktydzie jest dziura wielkości Portugalii. Tak można obrazowo opisać niezwykłą połynię, która w sierpniu 2024 roku powstała w lodzie morskim w Zatoce Breid we Wschodniej Antarktydzie. W największym momencie miała aż 89 121 km², czyli powierzchnię zbliżoną do Portugalii. Nie była jednak dziurą w lodowcu ani pęknięciem kontynentalnego lądolodu. Był to rozległy obszar otwartej wody otoczony morskim lodem.
Gigantyczna połynia pojawiła się w środku zimy
Jest to obszar otwartej wody albo bardzo słabego pokrycia lodem, znajdujący się wewnątrz rozległej pokrywy lodowej. Ta z Zatoki Breid była wyjątkowa, ponieważ wcześniej nie obserwowano tam podobnego zimowego zjawiska w całym okresie obserwacji satelitarnych, sięgającym 1979 roku.
4 sierpnia 2024 roku otwarta woda zajmowała około 9494 km². 6 sierpnia połynia miała 21 632 km², dzień później 76 643 km², a 8 sierpnia osiągnęła maksimum 89 121 km². Później szybko zaczęła zanikać i do połowy sierpnia została ponownie przykryta lodem.
Kto badał ogromną dziurę w lodzie Antarktydy?
Badanie przeprowadził międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Jeebanjyotiego Swaina. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Geophysical Research Letters”.
Wykorzystali obserwacje satelitarne, w tym obrazy NASA Worldview, dane z pływaków Argo, pomiary oceanograficzne i obserwacje wykonane bezpośrednio w terenie oraz dane z reanaliz atmosferycznych i oceanicznych. Analizowali temperaturę powierzchni morza, wiatr, transport wilgoci, opady oraz ruchy wody. Warunki z 2024 roku porównali z okresem 1979-2023, aby określić, jak niezwykłe były zaobserwowane wartości.
Sześć rzek atmosferycznych uruchomiło całą kaskadę
Jednym z najważniejszych odkryć było wskazanie roli tak zwanych rzek atmosferycznych. W lipcu i sierpniu 2024 roku nad Zatokę Breid dotarło sześć intensywnych takich układów.
Przynosiły ciepłe i wilgotne powietrze, zwiększały zachmurzenie, dostarczały energii oraz sprzyjały opadom. W efekcie atmosfera utrudniała wychładzanie powierzchni oceanu i hamowała wzrost lodu morskiego. Przed pojawieniem się połyni koncentracja lodu spadła z około 96-97 proc. na początku lipca do mniej niż 25 proc. 30 lipca.
Ocean zaczął działać jak podwodny grzejnik
Drugim elementem układanki okazał się ocean. Naukowcy stwierdzili ocieplenie górnej warstwy wody. Temperatura powierzchni morza była około 0,6 stopnia Celsjusza wyższa niż typowo, a warunki wskazywały na utrzymującą się morską falę ciepła.
Kluczową rolę odegrały silne wiatry. Wywołały tak zwane ssanie Ekmana, sprzyjające unoszeniu się głębszych mas wody ku powierzchni. W górę zostały przemieszczone relatywnie ciepłe wody związane z okołobiegunową wodą głębinową.
Ciepła woda utrudniała zamarzanie, a osłabiona pokrywa lodowa nie była w stanie szybko się odbudować. Atmosfera i ocean zadziałały więc razem, tworząc warunki do powstania połyni. To połączenie okazało się kluczowe dla powstania rekordowo dużego obszaru otwartej wody w Zatoce Breid.
Naukowcy wskazują na wyjątkowe połączenie zjawisk
Wnioski z badania pokazują, że ogromna połynia nie powstała wskutek jednego czynnika. Był to efekt współdziałania kilku procesów. Rzeki atmosferyczne dostarczały ciepła i wilgoci, ograniczając zimowy przyrost lodu. Silne wiatry oraz ruchy oceaniczne zwiększyły dopływ cieplejszej wody z głębszych warstw. Do tego doszły epizody wyjątkowo wysokich temperatur atmosfery i morza.
Transport wilgoci związany z rzekami atmosferycznymi przekraczał 99 percentyl dla lat 1979-2023, a temperatura powierzchni morza również osiągała wartości przekraczające 99. percentyl. Tak niezwykła kombinacja warunków pomogła wyjaśnić, dlaczego w miejscu zwykle skutej lodem pojawiła się tak rozległa przestrzeń otwartej wody.
Co oznacza dziura w lodzie dla Antarktydy?
Połynia nie jest dziurą w kontynentalnym lądolodzie i jej pojawienie się nie oznacza bezpośredniego podniesienia poziomu mórz. Lód morski już pływa w oceanie, więc jego stopienie nie działa tak jak stopienie lodu znajdującego się na lądzie.
Lód morski odbija część promieniowania słonecznego i ogranicza wymianę energii między oceanem a atmosferą. Kiedy go brakuje, ciemna powierzchnia wody może pochłaniać więcej energii. Zmieniają się również warunki życia organizmów związanych z morskim lodem.
Istotny jest także związek lodu morskiego z szelfami i lodowcami. Utrata morskiej osłony może zwiększać ekspozycję wybranych obszarów na działanie oceanu i fal. To właśnie lód znajdujący się na lądzie ma bezpośredni wpływ na wzrost poziomu mórz, gdy trafia do oceanu.
Czy takie połynie będą pojawiać się częściej?
Naukowcy nie twierdzą, że każda podobna dziura w antarktycznym lodzie jest prostym skutkiem globalnego ocieplenia. Badanie pokazuje jednak, że ocieplający się ocean i zmieniające się warunki atmosferyczne mogą stworzyć środowisko sprzyjające powtarzaniu się takich zdarzeń. Autorzy zwracają uwagę, że w przyszłości silniejsze rzeki atmosferyczne oraz cieplejsze wody południowego oceanu mogą zwiększać ryzyko powstawania połyni w miejscach, które dotąd były stabilnie zamarznięte.
To dlatego wydarzenie z Zatoki Breid jest dla badaczy czymś więcej niż spektakularnym zdjęciem satelitarnym. Pokazuje, jak szybko atmosfera i ocean mogą współdziałać i zmienić zimową pokrywę lodową na ogromnym obszarze. Nie zmienia to jednak faktu, że przez kilka dni w miejscu zwykle szczelnie zamkniętym przez zimowy lód istniał obszar otwartej wody wielkości Portugalii.
Antarktyda daje naukowcom kolejny sygnał
Badanie opublikowane w „Geophysical Research Letters” nie przewiduje dokładnie, kiedy i gdzie pojawi się następna wielka połynia. Dostarcza jednak ważnego dowodu, że nawet region uznawany za stabilny może w sprzyjających warunkach doświadczyć gwałtownej zmiany. Połączenie danych satelitarnych, pomiarów oceanicznych i analiz atmosfery pozwoliło odtworzyć cały łańcuch wydarzeń.
Ogromna dziura w lodzie Antarktydy nie była więc tajemniczym pęknięciem kontynentu. Była niezwykłą połynią, która powstała wtedy, gdy sześć rzek atmosferycznych, wyjątkowo ciepła atmosfera, silne wiatry, cieplejsza woda z głębin i intensywne mieszanie oceanu złożyły się na jeden scenariusz. Autorzy wskazują, że takie zdarzenia wymagają dalszych obserwacji i modeli, aby ocenić, jak często mogą występować w przyszłości i jakie konsekwencje przyniosą dla antarktycznego lodu, oceanu i klimatu.
Odkryj tajemnice Lodowego Kontynentu [QUIZ]
