Antarktyczne półki lodowe: badania ujawniają brakujący fragment układanki klimatycznej

półki lodowe, masywne pływające ciała lodu, są dobrze znane ze swojego efektu buforowania na lądowych pokrywach lodowych, ponieważ spowalniają swój przepływ w kierunku morza. Ten efekt buforowania odgrywa ważną rolę w łagodzeniu globalnego wzrostu poziomu morza.

Półwysep Antarktyczny doświadcza wysokich poziomów zmian w ciągu ostatnich 30 lat z powodu ocieplenia atmosfery i oceanów. Lodowiec Larsen a zawalił się w 1995 roku, a Larsen B rozpadł się w 2002 roku. Upadek sąsiadów wzbudził pytania dotyczące przyszłej stabilności Larsena C, czwartego co do wielkości szelfu lodowego Antarktydy.

zwiększone topnienie półek lodowych jest niepokojące, ponieważ prowadzi to do rozrzedzenia i przyspieszenia ich lodowców, co oznacza, że do otaczającego Oceanu wstrzykuje się więcej słodkiej wody. Konsekwencją tego jest wzrost poziomu morza i zmiana właściwości Oceanu. Oba mają potencjalnie katastrofalne skutki dla ludzkich populacji i systemów naturalnych.

w ciągu ostatnich 30 lat Larsen C wykazywał znaczną zmienność grubości i zasięgu lodu. Jednak rola oceanu w napędzaniu tych zmian pozostaje niejasna.

aby zrozumieć, jakie procesy zachodzą, wyruszyłem na wyprawę morską Weddella do jednego z najbardziej odległych obszarów naszej planety, Antarktycznego Morza Weddella. Mój zespół i ja skupiliśmy nasze pomiary Oceanograficzne na obszarze odkrytego Oceanu leżącego pomiędzy Larsenem C a niedawno ocielaną masywną górą lodową A-68.

chcieliśmy zmierzyć właściwości Oceanu przylegającego do lodowca Larsen C, aby dowiedzieć się, jakie procesy są w grze. Celem było lepsze zrozumienie, w jaki sposób ocean może wpłynąć na stabilność szelfu lodowego. Region ten ma kluczowe znaczenie w ustalaniu właściwości wód dennych Antarktyki.

Antarktyczna woda denna stanowi głęboką kończynę globalnego przenośnika oceanicznego, który kontroluje globalny klimat.

udało nam się zidentyfikować, że obca masa wody spłynęła na szelf kontynentalny przylegający do Larsena C, doprowadzając ciepło do tego obszaru. Nasze dane wykazały wysoki poziom mieszania się tej ciepłej wody z lokalnymi bardzo zimnymi wodami. Może to mieć wpływ na topnienie szelfu lodowego i zmianę właściwości wód macierzystych DNA Antarktydy.

wcześniej niewiele było wiadomo o mieszaniu i przekształcaniu mas wody na morzu Larsena C z powodu trudnych warunków morskich. Gruby lód uniemożliwia wielu statkom poruszanie się w tym obszarze i uzyskiwanie rozległych pomiarów oceanograficznych. Pozostawiło to niekompletny obraz procesów w grze i uniemożliwiło nam dostrzeżenie związku między masą ciepłej wody spływającej do szelfu kontynentalnego a Warunkami oceanicznymi w miejscach wzdłuż frontu szelfu lodowego.

odkrywanie nowych terenów

pomiary, które wykonaliśmy na Morzu Weddella w sąsiedztwie lodowca Larsen C, reprezentują najwyższą rozdzielczość przestrzenną próbkowania w tym obszarze. Zapewnili nam jasny obraz warunków podwodnych w obszarze, gdzie mamy bardzo mało danych.

potężny sa Agulhas II, potężny statek klasy Lodowej, umożliwił nam zebranie danych o wysokiej rozdzielczości podczas wyprawy morskiej Weddella. Wyniki wykazały, że ciepło wprowadzane do obszaru jest redystrybuowane poprzez skuteczne mieszanie z lokalnymi wodami szelfowymi. Pokazało to, że istnieje potencjał transformacji wód źródłowych DNA Antarktyki.

zidentyfikowaliśmy również możliwość przepływu wód szelfu kontynentalnego do wnęki szelfu lodowego pod Larsenem C, co rodzi pytania o przyszłe topnienie i przerzedzenie szelfu lodowego.

a global connection

Antarktyczna woda denna jest najcięższą masą wody w globalnym oceanie. Ponad 50% z nich powstaje w pobliżu lodowych półek Morza Weddella.

nasze odkrycia z ekspedycji są ważne, ponieważ wysoki poziom mieszania pokazał, że wszelkie zmiany zachodzące daleko od wybrzeża Antarktydy mogą być zakomunikowane na lądzie poprzez wtargnięcie ciepłej wody do szelfu kontynentalnego. Mieszanie tej wody z wodami macierzystymi Antarktycznej wody dennej mogłoby z kolei zmienić właściwości tej ważnej globalnie masy wody.

charakterystyka wód dennych ma kluczowe znaczenie dla naszego globalnego klimatu poprzez rolę, jaką odgrywa ta Antarktyczna masa wodna w ułatwianiu transportu ciepła, soli, węgla, tlenu i składników odżywczych po oceanach świata.

gdzie stąd?

pomiary wykonane na Morzu Weddella są niezwykle cenne i zapewniają doskonały wgląd w odległą i mało dostępną część naszego Oceanu. Ale naukowcy muszą wyjść poza obserwacje. Musimy wykorzystać innowacyjne narzędzia, takie jak numeryczne modele klimatyczne, aby lepiej zrozumieć interakcje między oceanem a szelfem lodowym oraz wpływ sprzężenia zwrotnego na globalny ocean.

jednak żaden z globalnych modeli sprzężonych z klimatem stosowanych obecnie do informowania Międzyrządowego Zespołu ds. zmian klimatu (IPCC), bezpośrednio stymuluje cyrkulację pod półkami lodowymi. Konsekwencją tego niedoboru jest to, że ważne interakcje między oceanem a szelfem lodowym oraz procesy, które tworzą wodę denną, nie są wyraźnie uwzględnione w modelach wykorzystywanych do wspomagania polityki klimatycznej i strategii adaptacyjnych.

naszym globalnym prognozom klimatycznym brakuje więc kluczowego elementu układanki.

aby temu zaradzić, społeczność modelująca klimat oceaniczny jest na wczesnym etapie włączania interakcji szelf oceaniczny z lodem do przyszłych prognoz klimatycznych. To ekscytujący kolejny krok w nauce o klimacie.