Kopš 70. gadiem sporādiski ir parādījušies milzīgi caurumi Antarktikas ziemas ledus iepakojumā, taču to veidošanās iemesls lielākoties ir bijis noslēpumains.
Tagad zinātniekiem ar peldošu robotu un ar tehnoloģijām aprīkotiem blīvējumiem var būt atbilde: Šķiet, ka tā saucamās polinjas (krievu valodā nozīmē “atklāts ūdens”) ir vētru un sāls rezultāts, liecina jauni pētījumu rezultāti.
Polinjas pēdējā laikā ir ieguvušas daudz uzmanības, jo divas ļoti lielas tika atvērtas Veddelas jūrā 2016. un 2017. gadā; pēdējā gadījumā atklātie ūdeņi bija vairāk nekā 115 097 kvadrātjūdzes (298 100 kvadrātkilometri), liecina raksts, kas aprīlī publicēts žurnālā Geophysical Research Letters.
Tagad visaptverošākais okeāna apstākļu apskats daudzstūru veidošanās laikā atklāj, ka šie atklātā ūdens posmi aug īslaicīgu klimata svārstību un īpaši nejauka laika dēļ. Polinjas atmosfērā izdala arī lielu daudzumu okeāna karstuma, kas rada sekas, kuras zinātnieki joprojām izstrādā.
"Tas var mainīt laika apstākļus ap Antarktīdu," pētījuma vadītājs Etans Kempbels, Vašingtonas universitātes okeanogrāfijas doktorants, sacīja Live Science. "Iespējams, tālāk."
Novērot atklāto okeānu
Pētniekiem jau bija aizdomas, ka pēdējos gados vētrām ir bijusi zināma loma poliniju izveidē. Papīrs, ko aprīlī publicēja atmosfēras zinātnieki žurnālā Geophysical Research: Atmosfēras norādīja uz īpaši vardarbīgu vētru ar vēja ātrumu līdz 72 jūdzēm stundā (117 kilometri stundā) 2017. gadā.
Bet, lai arī 2016. un 2017. gada ziemas vētras bija ārkārtējas, Antarktikas ziemā vētrainas jūras ir norma, sacīja Kempbela.
"Ja tas būtu tikai vētras, mēs visu laiku redzētu poljaņus, bet mēs to nedarītu," viņš teica. Tā vietā lielās polinijas ir salīdzinoši reti sastopamas. Bija trīs milzīgi 1974., 1975. un 1976. gadā, taču nekas nozīmīgs atkal nebija līdz 2016. gadam.
Kempbela un viņa komanda ieguva datus no diviem robotiem, cilvēka lieluma pludiņiem, kurus Ķīdelles jūrā izvietoja Nacionālā zinātnes fonda finansētais Dienvidu okeāna oglekļa un klimata novērojumu un modelēšanas projekts (SOCCOM). Pludiņi dreifē straumēs apmēram jūdzi zem okeāna virsmas, sacīja Kempbela, vācot datus par ūdens temperatūru, sāļumu un oglekļa saturu.
Salīdzināšanas nolūkos pētnieki visa gada garumā izmantoja novērojumus no Antarktikas pētniecības kuģiem un pat zinātniskajiem roņiem - savvaļas roņveidīgajiem, kas aprīkoti ar maziem instrumentiem, lai savāktu datus par okeānu, dzīvniekiem veicot parastos ceļojumus.
Vētrainas jūras
Saliekot kopā, šie novērojumi izskaidroja visu 2016. un 2017. gada poliniju stāstu. Pirmā sastāvdaļa, pēc Kempbela teiktā, bija daļa no klimata modeļa, ko sauc par Dienvidu gredzenveida režīmu, El Niño polāro versiju. Kabels sacīja, ka regulāras klimata izmaiņas, kas var nest vēju tālāk no Antarktikas piekrastes, tādā gadījumā tie kļūst vājāki vai tuvāk krastam, kļūstot stiprākiem. Kad mainīgums novirza vēju tuvāk un stiprāk, tas rada siltā, sāļā ūdens vairāk augšupvērsta stāvokļa no dziļas Vidilas jūrā uz vēsāku, svaigāku okeāna virsmu.
Šis klimata modelis un tam sekojošie uzlabojumi padarīja okeāna virsmu neparasti fizioloģisku 2016. gadā, sacīja Kempbela, kas savukārt atviegloja okeāna ūdens sajaukšanos vertikāli. Parasti sāļuma atšķirības atšķir okeāna slāņus, tāpat kā mazāk blīva eļļa peld virs ūdens un atsakās sajaukt. Bet, tā kā okeāna virsma bija neparasti sāļa, starp virszemes un dziļākiem ūdeņiem bija mazāk atšķirību.
"Okeāns virspusē bija neparasti sāļš, un tas padarīja šķēršļus sajaukšanai daudz vājāku," sacīja Kempbela.
Tagad viss nepieciešamais okeāns nedaudz maisa. Un 2016. un 2017. gada ziemas nodrošināja karoti. Spēcīgas vētras radīja vēju un viļņus, kas vertikāli sajauca ūdeni, no okeāna dibena ceļot siltu ūdeni, kas izkausēja jūras ledu.
Veidojušos poliniju ietekme joprojām ir nedaudz noslēpumaina. Pētnieki atklāja, ka okeāna iekšpusi zem viņiem atdziest par 0,36 grādiem pēc Fārenheita (0,2 grādi pēc Celsija). Izdalītais karstums varētu mainīt vietējos laika apstākļus un pat mainīt vēju visā pasaulē, sacīja Kempbela.
Viņš sacīja, ka vairāk noraizējies ir tas, ka dziļais okeāna ūdens, kas atmosfēras iedarbībā pakļauts poljenas laikā, ir potenciāli bagāts ar oglekli. Dziļie Antarktikas ūdeņi ir jūras dzīvības kapavietas, kas noārdoties izdala oglekli. Ja šis ogleklis atmosfērā nonāks caur poliandriem, šīs atklātā ūdens atveres varētu nedaudz veicināt klimata izmaiņas, sacīja Kempbela.
Kambels sacīja, vai tas, vai poličas to dara, joprojām ir gaisā, taču jaunajam pētījumam vajadzētu palīdzēt zinātniekiem noskaidrot sīkāku informāciju par Antarktīdas mainīgo klimatu. Šķiet, ka pašreizējie Antarktikas modeļi prognozē vairāk poliniju, nekā patiesībā pastāv, sacīja Kempbela. Tagad klimata modelētājiem būs vairāk datu, lai uzlabotu šīs prognozes, izveidojot labāku virtuālo Antarktīdu, lai izprastu klimata izmaiņas.
Pētījums parādījās 10. jūnijā žurnālā Nature.
