Tajemniczy przerębel zwany „połynią” w lodach Antarktyki

Naukowcy wyjaśnili przyczyny powstawania gigantycznej połyni – naturalnego przerębla w lodach pokrywających oceany Antarktyki. Zjawisko to, zaobserwowane ostatnio w latach 2016 i 2017 na Morzu Weddella, budzi obawy o jego wpływ na globalny system klimatyczny.

Połynia większa niż całe Trójmiasto

Jeszcze do niedawna istnienie rozległych obszarów otwartego morza w środku zwartego lodu budziło konsternację środowisk naukowych. Współczesna technologia – pływające boje oceanograficzne, satelity, a nawet foki z zamocowanymi urządzeniami pomiarowym – dała podstawy do identyfikacji przyczyn i przebiegu tego rzadkiego, lecz istotnego zjawiska.

Według zespołu badaczy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, kluczowe dla powstania połyni są trzy czynniki: wysokie zasolenie wód powierzchniowych, obecność silnych sztormów w okresie zimowym oraz uwarunkowania lokalnej topografii dna morskiego.

Jak powstaje połynia?

W centrum zjawiska znajduje się Maud Rise – podmorska góra, wokół której formuje się wir wodny. Krążące prądy zatrzymują cieplejsze masy wody i zapobiegają ich mieszaniu z otoczeniem. W czasie sztormów, dochodzi do intensywnego mieszania warstw wodnych – ciepła woda z głębin unosi się ku powierzchni, topiąc pokrywę lodową i uniemożliwiając jej ponowne zamarznięcie.

Czytaj więcej: Rywalizacja mocarstw w cieniu topniejącego lodu w Arktyce

Opisywany przerębel to przykład zjawiska cieplnego, w którym ciepło z głębin oceanu unosi się ku powierzchni. Proces ten, wspomagany przez lokalne prądy i zimowe sztormy, uniemożliwia ponowne zamarzanie wody i utrzymuje otwarty obszar morza wśród lodu.

To nie jest jednorazowe wypłynięcie wody na powierzchnię. To odwrócenie całej kolumny wodnej, które może utrzymywać połynię otwartą przez tygodnie, a nawet miesiące.

dr Earle Wilson, współautor badania

Ekosystem w środku lodowego pustkowia

Połynia odgrywa ważną rolę w ekosystemie Antarktyki. To otwarty akwen, który staje się dla zwierząt morskich zarówno miejscem odpoczynku, jak i żerowiskiem. Foki, wieloryby i pingwiny wykorzystują go, by zaczerpnąć powietrza i zdobywać pożywienie w czasie, gdy cały kontynent jest pokryty lodem.

Jednocześnie pojawia się rosnące zaniepokojenie wpływem tego zjawiska na klimat. Przerębel może stanowić kanał uwolnienia do atmosfery znacznych ilości dwutlenku węgla magazynowanego w głębokich warstwach oceanu. Jak zaznacza główny autor badań, Ethan Campbell:

Ten rezerwuar był zamknięty przez stulecia. Jeśli uwolni się na powierzchnię przez gwałtowne mieszanie, może dojść do znaczących zmian klimatycznych.

Globalne konsekwencje lokalnego zjawiska?

Choć połynia powstaje lokalnie, jej skutki mogą mieć znaczenie w skali całego globu. Zmiany zachodzące w rejonie Maud Rise mogą zaburzyć cyrkulację termohalinową – kluczowy mechanizm odpowiedzialny za przemieszczanie ciepła w oceanach.

Czytaj też: Nawet Arktyka jest zanieczyszczana przez plastik

Badacze podkreślają, że obecne modele klimatyczne nie są jeszcze w stanie w pełni uwzględnić efektu tego typu zjawisk. Stąd ich apel o konieczność ulepszania narzędzi symulacyjnych oraz prowadzenia stałych obserwacji z użyciem systemów autonomicznych i satelitarnych.

Czy to zapowiedź większych zmian?

Połynia zaobserwowana w latach 2016–2017 była największą tego typu zjawiskiem od czasu rozpoczęcia systematycznych obserwacji satelitarnych w latach 70. XX wieku. Jej powierzchnia sięgała wówczas aż 80 tysięcy kilometrów kwadratowych. Nagłe pojawienie się tego zjawiska i jego równie szybkie zaniknięcie, dowodzi, że równowaga systemu polarnego jest znacznie bardziej chwiejna, niż wcześniej przypuszczano.

Pojawienie się tak rozległej połyni to sygnał, który powinien zostać zauważony również przez specjalistów zajmujących się bezpieczeństwem morskim. Zmiany w stabilności pokrywy lodowej mogą w przyszłości wpłynąć nie tylko na nasz klimat, lecz także na żeglugę arktyczną i antarktyczną, dostępność szlaków morskich oraz możliwości eksploatacji zasobów naturalnych w regionach okołobiegunowych.

Autor: Mariusz Dasiewicz