Etelämantereen jäähyllyt: tutkimus paljastaa puuttuvan palan ilmastopalapelistä

jäähyllyt, massiiviset kelluvat jääkerrostumat, ovat tunnettuja puskuroivasta vaikutuksestaan maalla oleviin jäätiköihin, kun ne hidastavat virtaamaansa kohti merta. Tällä puskurivaikutuksella on tärkeä rooli maailmanlaajuisen merenpinnan nousun hidastamisessa.

Antarktiksen niemimaalla on tapahtunut suuria muutoksia viimeisten 30 vuoden aikana ilmakehän ja valtameren lämpenemisen vuoksi. Larsen A: n jäähylly romahti vuonna 1995 ja Larsen B hajosi vuonna 2002. Naapureiden poismeno on herättänyt kysymyksiä Larsen C: n, Antarktiksen 4.suurimman jäähyllyn, tulevasta vakaudesta.

jäähyllyjen voimistunut sulaminen on huolestuttavaa, koska se johtaa niiden sivujokijäätiköiden harvenemiseen ja kiihtymiseen, mikä merkitsee sitä, että ympäröivään valtamereen ruiskutetaan enemmän makeaa vettä. Seurauksena on merenpinnan nousu ja meren ominaisuuksien muutos. Molemmilla on mahdollisesti tuhoisia vaikutuksia ihmispopulaatioihin ja luonnonjärjestelmiin.

viimeisten 30 vuoden aikana Larsen C: n jään paksuus ja laajuus on vaihdellut huomattavasti. Silti meren rooli näiden muutosten ajajana on edelleen epäselvä.

ymmärtääkseni, mitä prosesseja oli käynnissä, lähdin Weddellinmeren tutkimusmatkalle yhdelle planeettamme syrjäisimmistä alueista, Etelämantereen Weddellinmerelle. Ryhmäni ja minä kohdistimme merentutkimusmittauksemme Larsen C: n ja äskettäin poikineen massiivisen jäävuoren A-68 väliin jääneelle paljaalle valtamerelle.

halusimme mitata Larsen C-jäähyllyn viereisen valtameren ominaisuuksia selvittääksemme, mitkä prosessit ovat kyseessä. Tavoitteena oli parantaa ymmärrystämme siitä, miten valtameri voisi vaikuttaa jäähyllyn vakauteen. Tällä alueella on ratkaiseva merkitys Etelämantereen pohjaveden ominaisuuksien määrittämisessä.

Etelämantereen pohjavesi muodostaa maapallon ilmastoa säätelevän maailmanlaajuisen valtamerien liukuhihnan syvän osan.

saimme selville, että vierasta vesimassaa huuhtoutui Larsen C: n viereiselle mannerjalustalle tuoden lämpöä alueelle. Tietojemme mukaan tämä lämmin vesi ja paikalliset hyvin kylmät vedet sekoittuvat voimakkaasti. Tällä voi olla vaikutuksia jäähyllyn sulamiseen ja Etelämantereen pohjaveden kantavesien ominaisuuksien muuttumiseen.

aiemmin Larsen C: n offshore‐vesimassojen sekoittumisesta ja muuttumisesta ei tiedetty juuri mitään ankarien merijääolosuhteiden vuoksi. Paksu jää estää monia aluksia suunnistamasta alueelle ja saamasta laajoja merentutkimusmittauksia. Tämä jätti epätäydellisen kuvan meneillään olevista prosesseista ja esti meitä näkemästä yhteyttä mannerjalustalle huuhtoutuvan lämpimän vesimassan ja jäälautan edustalla sijaitsevien paikkojen merellisten olosuhteiden välillä.

Breaking new ground

Larsen C-jäähyllyn viereisellä Weddellinmerellä tekemämme mittaukset edustavat tähän mennessä korkeinta spatiaalista erottelukykyä tällä alueella. He antoivat meille selkeän kuvan vedenalaisista olosuhteista alueella, josta meillä on hyvin vähän tietoa.

mahtava SA Agulhas II, voimakas jääluokan alus, mahdollisti korkearesoluutioisten tietojen keräämisen Weddellin merimatkan aikana. Tulokset osoittivat, että alueelle tuotu lämpö jakautuu uudelleen sekoittamalla sitä tehokkaasti paikallisiin hyllyvesiin. Tämä osoitti, että Etelämantereen pohjaveden lähdevesissä on potentiaalia muuntua.

tunnistimme myös mahdollisuuden mannerjalustan vesien virtaamiseen Larsen C: n alla olevaan jäähyllyn onkaloon, mikä herätti kysymyksiä tulevasta jäähyllyn sulamisesta ja harvenemisesta.

globaali yhteys

Etelämantereen pohjavesi on maapallon valtameren raskain vesimassa. Yli 50% siitä muodostuu Weddellinmeren jäähyllyjen viereen.

tutkimusmatkalta saadut havainnot ovat tärkeitä, sillä runsas sekoittuminen osoitti, että kaukana Etelämantereen rannikolta tapahtuvat muutokset voitiin ilmoittaa rannikolle lämpimän veden tunkeutuessa mannerjalustalle. Tämän veden sekoittuminen Etelämantereen pohjaveden kantavesiin voi puolestaan muuttaa tämän globaalisti tärkeän vesimassan ominaisuuksia.

pohjaveden ominaisuudet ovat elintärkeitä maailmanlaajuiselle ilmastollemme, koska tämä Etelämantereen vesimassa helpottaa lämmön, suolan, hiilen, hapen ja ravinteiden kuljetusta maailman merissä.

minne täältä?

weddellinmerellä tekemämme mittaukset ovat erittäin arvokkaita ja antavat suuren kuvan valtameremme syrjäisestä ja tietojen niukkuudesta. Tutkijoiden on kuitenkin mentävä havaintoja pidemmälle. Meidän on hyödynnettävä innovatiivisia työkaluja, kuten numeerisia ilmastomalleja, ymmärtääksemme paremmin valtameri-jäähylly-vuorovaikutusta ja palautteen vaikutuksia maailmanlaajuiseen valtamereen.

mikään tällä hetkellä hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) tiedottamiseen käytettävistä global climate coupled models-malleista ei kuitenkaan suoraan kiihdytä kiertoa jäähyllyjen alla. Tämän puutteen seurauksena tärkeitä valtameri – jäähylly-vuorovaikutuksia ja pohjaveden muodostavia prosesseja ei ole nimenomaisesti sisällytetty malleihin, joita käytetään ilmastopolitiikan ja sopeutumisstrategioiden tiedottamiseen.

maailmanlaajuisista ilmastoennusteistamme puuttuu siis palapelin keskeinen palanen.

tämän selvittämiseksi valtameri-ilmasto-mallintamisyhteisö on alkuvaiheessa sisällyttäessään valtameri-jäähylly-vuorovaikutukset tuleviin ilmastoennusteisiin. Tämä on jännittävä seuraava askel ilmastotieteessä.