Antarktikassa merijää on vetäytynyt tasaisesti vuodesta 2015 lähtien. Uusi tutkimus osoittaa, että tämä odottamaton ilmiö voi merkitä siirtymistä uuteen ilmastojärjestelmän vaiheeseen, jota yksikään malli ei ole ennustanut.
Sisällysluettelo
Tutkijat varoittavat, että uusi takaisinkytkentäsykli kiihdyttää jään sulamista alhaalta.
Ennennäkemätön suolapitoisuuden nousu Antarktiksen ympärillä haastaa aiemmat tiedot merijäästä. Tällä viikolla National Academy of Sciencesin julkaisemassa tutkimuksessa (PNAS), osoittaa, että valkoista mannerta ympäröivä jääpeite on vetäytynyt tasaisesti vuodesta 2015 lähtien ja että ilmiö ei välttämättä ole väliaikainen vaihtelu, vaan pikemminkin uuden vaiheen alku eteläisen ilmastojärjestelmän kehityksessä, joka kiihdyttää sulamista.
Tutkijaryhmän mukaan Antarktiksen ympärillä olevat pintavedet ovat muuttumassa yhä suolaisemmiksi, ja tämä suolapitoisuuden nousu käynnistää takaisinkytkentäsyklin, joka estää merijään palautumisen jopa talvella.
Tutkijat käyttivät satelliittitietoja ja vedenalaisten robottien mittauksia seuratakseen, miten suolapitoisuus, lämpötila ja jääpeitteen pinta-ala ovat muuttuneet viimeisten 15 vuoden aikana.
Vuodesta 2015 lähtien Antarktiksen merijään pinta-ala on pienentynyt Grönlannin pinta-alan verran, eikä elpymisen merkkejä ole näkyvissä.
”Odotimme, että jään sulaminen toisi enemmän makeaa vettä meriin ja vähentäisi pinnan suolapitoisuutta, kuten on aina havaittu”, sanoo Alessandro Silvano, Southamptonin yliopiston merentutkija ja tutkimusryhmän jäsen. ”Mutta havaitsimme päinvastaista: pintavedet suolaantuvat, ja tämä muuttaa pelin säännöt.”
Vakaista kerroksista vertikaaliseen sekoittumiseen
Eteläinen valtameri, kuten monet muutkin, on yleensä viileämpi, vähemmän suolainen ja siten vähemmän tiheä pintavesi, joka kelluu lämpimämmän, suolaisemman veden päällä syvemmällä. Tutkijat kutsuvat tätä kerrostumaksi. Tämä rakenne ja koostumus estävät pohjasta nousevan lämmön nousemasta ja auttavat pitämään pinnan kylmänä, mikä on välttämätön edellytys merijään muodostumiselle.
Mutta jos pintakerros muuttuu suolaisemmaksi, se myös tiheytyy. Tämä ylimääräinen tiheys antaa sen laskeutua ja läpäistä alemmat kerrokset. Tuloksena on prosessi, jota kutsutaan vertikaaliseksi kiertoliikkeeksi, jossa lämpimämpi syvä vesi nousee pintaan.
Tutkijat varoittavat, että uusi takaisinkytkentäsykli nopeuttaa jään sulamista pohjalta.
Tämä lämpö, kun se koskettaa merijäää pohjalta, sulattaa kelluvan kerroksen jopa vuoden kylminä kuukausina. Samalla syvän veden nousu vetää enemmän suolaa ylöspäin, mikä lisää pinnan suolapitoisuutta.
Näin sykli on käänteinen : suurempi suolapitoisuus johtaa suurempaan sekoittumiseen, joka tuottaa enemmän lämpöä, joka sulattaa enemmän jäätä, mikä puolestaan lisää auringon energian imeytymistä ja niin edelleen.
Käännekohta vuonna 2015
Tutkimuksen mukaan tämä mekanismi alkoi toimia aktiivisesti vuonna 2015, jolloin Antarktiksen merijään pinta-ala pieneni jyrkästi ja pysyvästi. Siitä lähtien on menetetty Grönlannin kokoinen jääalue. Toisin kuin muut vaihtelut, tätä taantumaa ei ole käännetty.
Aiheeseen liittyvä artikkeliMiksi tutkijat kuljettavat jääkairausnäytteitä Antarktikselle?
”Voimme joutua kohtaamaan järjestelmän tilan muutoksen”, varoittaa tutkimusryhmä. Viime aikoihin asti ilmastomallit ovat olettaneet, että ilmaston lämpeneminen lisää sademääriä ja pintakerroksen sulamista, mikä tuo makeaa vettä meriin ja vahvistaa kerrostumista. Mutta tämä uusi ilmiö osoittaa päinvastaista: enemmän lämpöä ja enemmän suolaa pinnalla, mikä nopeuttaa jään katoamista.
Muutos, joka koskee koko planeettaa
Antarktiksen merijään katoaminen ei ole vain polaarinen ongelma. Tämä jää toimii kuin suuri peili, joka heijastaa osan auringon säteilystä takaisin avaruuteen. Ilman sitä tumma meri imee enemmän energiaa, mikä voimistaa ilmaston lämpenemistä. Lisäksi mitä enemmän meren pinta on alttiina ilman vaikutuksille, sitä enemmän lämpöä vapautuu ilmakehään, mikä lisää myrskyjen energiaa ja muutoksia globaaleissa sääolosuhteissa.
Eteläinen valtameri toimii tärkeänä ilmaston säätelijänä: sen muutokset voivat vaikuttaa koko maailmaan.
On myös ekologisia seurauksia . Antarktiksen krill, joka on meren ravintoketjun perusta tällä alueella, syö jääpeitteen alla kasvavia leviä. Ilman tätä kelluvaa alustaa krillipopulaatiot voivat hävitä, mikä vaikuttaa kaloihin, pingviineihin, hylkeisiin ja valaisiin. Keisaripingviinit tarvitsevat merijäää lisääntymiseen ja poikasten kasvatukseen.
Se, mitä Antarktikassa tapahtuu, ei jää Antarktikaan.
Tutkijat huomauttavat, että monet näistä prosesseista havaittiin kenttäolosuhteissa talvella 2016, kun polynya – eräänlainen aukko jäässä – avautui uudelleen Mod-kukkulan alueella. Tämä jäästä vapaa ikkuna antoi heille mahdollisuuden mitata suoraan, kuinka lämpö nousee pohjasta ja sulattaa jäätä alhaalta.Aiheeseen liittyvä artikkeliArktisen jään sulaminen avaa uusia merenkulkuväyliä: asiantuntijat varoittavat ympäristö- ja ilmastovaikutuksista.
Vaikka tarkka syy suolapitoisuuden nousulle ei ole vielä tiedossa – se voi liittyä muutoksiin merivirtauksissa, tuulissa tai jään dynamiikassa – tutkijat korostavat, että tällaista käyttäytymistä ei ole ennustettu nykyisissä malleissa .
”Antarktiksen järjestelmä muuttuu nopeammin kuin olimme olettaneet”, Silvano totesi. ”Meidän on tarkistettava mallejamme, tehostettava seurantaa ja valmistauduttava jo tapahtuviin jyrkkiin muutoksiin.”
