Antarktika kış buz paketindeki muazzam delikler 1970'lerden beri ara sıra ortaya çıktı, ancak oluşumlarının nedeni büyük ölçüde gizemli oldu.
Bilim adamları, yüzen robotlar ve teknoloji donanımlı mühürler yardımıyla şu cevaba sahip olabilirler: Polynyas ("açık su" için Rusça) denilen fırtınaların ve tuzun yeni araştırmaların sonucu gibi görünüyor.
Polynyas son zamanlarda çok dikkat çekti çünkü 2016 ve 2017'de Weddell Denizi'nde iki çok büyük olanı açıldı; ikinci etkinlikte, Nisan ayında Jeofizik Araştırma Mektupları dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, açık sular 115.097 mil kare (298.100 kilometre kare) üzerinde uzanıyordu.
Şimdi, polinya oluşumu sırasında okyanus koşullarına şimdiye kadarki en kapsamlı görünüm, bu açık su uzanımlarının kısa süreli iklim değişiklikleri ve özellikle kötü hava koşulları nedeniyle büyüdüğünü göstermektedir. Polinezyalar ayrıca atmosfere çok fazla derin okyanus ısısı salıyor ve bunun sonucu olarak bilim adamları hala çalışıyor.
Washington Üniversitesi'nde oşinografide doktora öğrencisi olan çalışma lideri Ethan Campbell, "Antarktika çevresindeki hava düzenlerini değiştirebilir." "Muhtemelen daha uzağa."
Açık okyanusu gözlemlemek
Araştırmacılar, son yıllarda polinezyaların yaratılmasında fırtınaların bir rol oynadığından şüpheleniyorlardı. Jeofizik Araştırmaları Dergisi'nde Nisan ayında atmosfer bilimcileri tarafından yayınlanan bir bildiri: Atmosferler, 2017'de saatte 72 mil (saatte 117 kilometre) rüzgar hızlarına sahip özellikle şiddetli bir fırtınaya işaret etti.
Ancak, 2016 ve 2017 kış fırtınaları aşırı olsa da, Antarktika kışında fırtınalı denizlerin norm olduğunu söylüyor.
“Sadece fırtınalar olsaydı, her zaman polinyaları görürdük, ama görmüyoruz” dedi. Bunun yerine, büyük polinyalar nispeten nadirdir. 1974, 1975 ve 1976'da üç devasa vardı, ancak 2016'ya kadar önemli bir şey yoktu.
Campbell ve ekibi, Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen Güney Okyanusu Karbon ve İklim Gözlemleri ve Modelleme projesi (SOCCOM) tarafından Weddell Denizi'nde konuşlandırılan iki adet robotik, insan büyüklüğünde yüzenten veri topladı. Şamandıralar, okyanus yüzeyinin yaklaşık bir mil altında akıntılarda akıyor, Campbell, su sıcaklığı, tuzluluk ve karbon içeriği hakkında veri topladı.
Karşılaştırma amacıyla, araştırmacılar aynı zamanda Antarktika araştırma gemilerinden ve hatta bilimsel mühürlerden - hayvanlar normal seyahatlerini gerçekleştirirken okyanus verilerini toplamak için küçük aletlerle donatılmış vahşi pinnipedlerden - yıl boyunca gözlemler kullandılar.
Fırtınalı denizlerde
Bir araya getirildiğinde, bu gözlemler 2016 ve 2017 polinyalarının tüm hikayesini açıkladı. Campbell, ilk içeriğin El Niño'nun kutup versiyonu olan Güney Halka Şeklinde Mod adlı bir iklim modelinin parçası olduğunu söyledi. Cambell, rüzgarları Antarktika kıyısından daha uzağa taşıyabilen düzenli bir iklim varyasyonunun daha zayıf hale geldiğini veya kıyıya daha yakınlaştıkça güçleneceğini söyledi. Değişkenlik rüzgarları daha yakın ve daha güçlü bir şekilde değiştirdiğinde, Weddell Denizi'nin derinliklerinden daha soğuk, daha taze okyanus yüzeyine daha sıcak, tuzlu su ile daha iyi bir yaşam sağlar.
Bu iklim paterni ve daha sonraki yükseliş, 2016'da okyanus yüzeyini alışılmadık derecede tuzlu hale getirdiğini belirten Campbell, okyanus suyunun dikey olarak karışmasını kolaylaştırdı. Tipik olarak, tuzluluktaki farklılıklar okyanus katmanlarını ayrı tutar, tıpkı daha az yoğun yağ suyun üstünde yüzer ve karıştırmayı reddeder. Ancak okyanus yüzeyi alışılmadık derecede tuzlu olduğu için, yüzey ve daha derin sular arasında daha az fark vardı.
Campbell, "Okyanus yüzeyde alışılmadık derecede tuzluydu ve bu da çok daha zayıf karıştırma engelini yarattı." Dedi.
Şimdi ihtiyaç duyulan tüm okyanus biraz karıştı. Ve 2016 ve 2017 kışları kaşık verdi. Büyük fırtınalar, suyu dikey olarak karıştıran rüzgar ve dalgalar yarattı ve okyanus tabanından deniz buzunu eriten ılık su getirdi.
Oluşan polinyaların etkileri hala bir şekilde gizemlidir. Araştırmacılar, altındaki okyanusun iç kısmının 0.36 Fahrenheit (0.2 santigrat derece) kadar soğuduğunu buldular. Campbell, açıklanan sıcaklığın yerel hava modellerini değiştirebileceğini ve hatta rüzgarları küresel olarak değiştirebileceğini söyledi.
Daha da önemlisi, bir polinya sırasında atmosfere maruz kalan derin okyanus suyunun potansiyel olarak karbon bakımından zengin olduğunu söyledi. Derin Antarktika suları, çürümek karbon salınan deniz yaşamı için mezarlıklardır. Campbell, karbonun polinezya yoluyla atmosfere girmesi durumunda, bu açık su açıklıklarının iklim değişikliğine biraz katkıda bulunabileceğini söyledi.
Campbell, polinyaların hala havada olup olmadığını, ancak yeni araştırmanın bilim insanlarının Antarktika'nın değişen ikliminin daha fazla ayrıntısını tespit etmelerine yardımcı olması gerektiğini söyledi. Antarktika'nın şu anki modellerinin gerçekte olduğundan daha fazla polinya öngördüğü görülüyor. Şimdi, iklim modelcileri bu tahminleri iyileştirmek için daha fazla veriye sahip olacak ve iklim değişikliğini anlamak için daha iyi bir sanal Antarktika oluşturacak.
Araştırma 10 Haziran Nature dergisinde yayınlandı.
