Topla duboka voda sve bliže Antarktiku — pretnja ledenim pločama i svetskom nivou mora

Nova analiza dugoročnih morskih merenja i podataka sa Argo plovaka pokazuje da se masa relativno tople circumpolar deep water (CDW) u poslednjih ~20 godina proširila i pomerila bliže antarktičkom kontinentalnom šelfu. To je posebno značajno zato što ova voda može da prodre ispod plutajućih ledenih ploča i topi ih odozdo, čime oslabljuje "branik" koji drži glečere na kopnu.

A ship deploying a set of sensors as part of long-running ocean monitoring campaign. Ship-based measurements capture a detailed picture of the entire water column, but data is collected infrequently. (CREDIT: Laura Cimoli, University of Cambridge / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)

Šta su istraživači uradili?

Istraživači sa Univerziteta u Cambridgeu, u saradnji sa kolegama iz UCLA i UCSD, kombinovali su decenijske brodske transekte (temperature, slanost, hranljive materije) sa stalnim merenjima Argo plovaka. Pomoću tehnika mašinskog učenja pretvorili su te podatke u mesečne prostorne snimke koji obuhvataju poslednje četiri decenije, čime su popunili praznine koje su postojale u ranijim zabeleškama.

Argo floats are robotic devices that drift through the upper water column gathering continuous snapshots of ocean data, but the programme hasn’t been running as long as ships have been collecting hydrographic sections. (CREDIT: Laura Cimoli, University of Cambridge / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)

Glavni nalazi

Studija otkriva da se topla slojevita masa najjasnije promenila u gornjih 2000 metara okeana: u blizini Antarktika sloj tople vode se zadebljao, dok se severnije istog sloja stanjio — što ukazuje na poleward (ka polu) pomeranje CDW. Na osnovu Argo zapisa, prosečna circumpolar brzina pomeranja granice tople vode iznosi 1,26 km/god (95% CI 0,53–1,98 km/god). Najbrže pomeranje je u Weddellovom moru (2,39 km/god), potom u Istočnom Antarktiku (1,31 km/god) i najslabije u Zapadnom Antarktiku (0,80 km/god).

Schematic overview of the analysis workflow used in this study, illustrating the main processing steps. (CREDIT: Communications Earth & Environment)

U pojasu između 60° i 65° južne širine sadržaj okeanske toplote u CDW sloju raste brzinom od 2,81 teravata (95% CI 2,0–3,6 TW).

Circumpolar distribution of Southern Ocean water mass fractions. (CREDIT: Communications Earth & Environment)

Zašto je to važno?

Do sada su mnogi klimatski modeli predviđali da će se, usled zagrevanja atmosfere i dotoka sve više slatke vode od topljenja leda, smanjivati formiranje guste i hladne Antarctic Bottom Water i dense shelf water — što je delovalo kao zaštitni sloj oko šelfa. Ako se ta "hladna barijera" povuče, topliji CDW lakše može dopreti do ledenih ploča i ubrzati njihovo taloženje i raspadanje iznutra. Posledica bi bila ubrzano pražnjenje glečera u okean i rast nivoa mora.

Mogući uzroci i nesigurnosti

Autori navode više mogućih pokretača: kontrakciju Antarctic Bottom Water i dense shelf water, promene u vetrovima (ojačanje i pomeranje zapadnih vetrova prema polu), ili kombinaciju oba procesa. Istraživanje priznaje ograničenja — izbor biogeokemijskih endmera i predstavljanje izvora voda kroz vreme nose subjektivnost — ali glavni rezultati su izdržali testove osetljivosti.

Širi klimatski uticaj

Promene u distribuciji toplote u Južnom okeanu utiču ne samo na Antarktik već i na globalnu cirkulaciju, skladištenje toplote i ugljenika, i biogehemijske tokove koji oblikuju klimu širom sveta. Rezultati su objavljeni u časopisu Communications Earth & Environment.

Zaključak: Posmatrani poleward pomak tople duboke vode je već započeo i nosi rizik od pojačanog unutrašnjeg topljenja antarktičkih ledenih ploča, sa širokim posledicama za porast nivoa mora i globalni klimatski sistem.