Strona główna Aktualności
Przyroda

Atlantyk liże lody Arktyki. A to ma wpływ na klimat

15.04.2017 Przyroda

Cienki, jednoroczny lód morski w rejonie Morza Wschodniosyberyjskiego obserwowany we wrześniu 2015 roku. Źródło: Ilona Goszczko

Badacze opisali kolejny, zaniedbywany dotąd czynnik, który jest skutkiem zmian klimatu i ocieplenia: to wody Atlantyku, które od spodu opóźniają zamarzanie i powodują ubytek pływającej pokrywy lodowej Arktyki. W badaniach, które ukazały się w "Science", uczestniczyła Polka.

Dzięki zdjęciom satelitarnym wiemy, że od lat 70. ub. wieku ubywa morskiego lodu w Oceanie Arktycznym. Maksymalny, zimowy zasięg pokrywy lodowej Arktyki w latach 70. XX wieku (podobnie jak i ten zrekonstruowany sto lat wcześniej) obejmował powierzchnię ok. 17 mln km kwadratowych. A obecnie to jedynie 14,4 mln km kwadratowych. W ostatnich latach coraz bardziej intensywne jest zanikanie lodu morskiego w rejonach na północ od Ameryki i Syberii.

 

To, że pokryte lodem rejony arktyczne są pod wpływem szybko ogrzewającej i zmieniającej się w ostatnich dekadach atmosfery, nie budzi niczyich wątpliwości. "Jednak dopiero teraz badacze udowodnili, że nie można też bagatelizować roli ciepła dostarczanego przez ocean pod arktycznym lodem" - opowiada Ilona Goszczko, doktorantka z Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie. Badaczka jest współautorką pracy, która ukazała się w kwietniu na stronie prestiżowego tygodnika "Science" http://science.sciencemag.org/content/early/2017/04/05/science.aai8204.

 

PRZEŁAMYWANIE LODÓW

 

Rosyjski statek badawczy Akademik Triosznikow wyrusza latem 2015 roku z północnej Norwegii w kierunku Ziemi Północnej i dalej do Oceanu Arktycznego. Badacze, którzy statkiem podróżują, muszą dotrzeć do dziewięciu zakotwiczonych dwa lata wcześniej pionów pomiarowych. Aparatura umocowana jest w arktycznych odmętach poniżej 50-100 m pod powierzchnią wody i lodu morskiego.

 

Na morskim dnie - pomiędzy głębokością 200 metrów i kilku kilometrów - umieszczone są masywne, ważące nawet tonę kotwice. Do nich, na łańcuchach i linie, zamocowane są urządzenia pomiarowe, które na różnych głębokościach zbierają dane o temperaturze, zasoleniu, ruchu wody morskiej i innych jej parametrach. Całość utrzymuje w pionie boja wypornościowa, która znajduje się kilkadziesiąt metrów pod powierzchnią – by zakotwiczonych urządzeń nie przesunął dryfujący lód.

 

Aby to wszystko umieścić na dnie morskim, potrzebny jest nie lada wysiłek: dźwigi, bramy, windy, skoordynowana praca pracowników technicznych i badaczy. Również i odzyskanie danych z pozostawionych urządzeń proste nie jest - po roku lub dwóch trzeba dotrzeć na miejsce, zlokalizować podwodny nadajnik i za pomocą sygnału akustycznego uwolnić cały pion pomiarowy od kotwicy.

 

Jednak dzięki takiej strategii pomiarowej obejmującej zarówno zakotwiczone urządzenia jak i dryfujące w lodzie boje, pod którymi podobna aparatura zbiera dane o środowisku morskim, naukowcy uzyskują wiarygodne informacje o zmianach, jakie zachodzą na dużych głębokościach w morskiej toni i to z dużą rozdzielczością czasową – aparatura wykonuje bowiem pomiary co dwadzieścia minut i zapisuje dane w wewnętrznej pamięci. To „holter” serca oceanu.

 

CIEPŁO Z GŁĘBIN

 

Ciepło, które zostaje zaabsorbowane z atmosfery, głównie dostaje się do oceanu w niskich i umiarkowanych szerokościach geograficznych i jest za pośrednictwem prądów morskich transportowane do obu biegunów, m.in w stronę Arktyki.

 

W tej podróży na północ część ciepła tracona jest do atmosfery w Północnym Atlantyku. Woda staje się cięższa i niejako zapada się pod lżejsze, zimne i mniej słone wody powierzchniowe tuż na wejściu do Oceanu Arktycznego – na północ od Spitsbergenu i Ziemi Franciszka Józefa. Do tej pory powszechnie uważano, że dalej na wschód od tego obszaru ciepło zmagazynowane w warstwie pośredniej (od około 150 do 900 metrów) praktycznie nie przedostaje się pod powierzchnię lodu i nie ma wpływu na jego topnienie i zamarzanie.

 

Pod lodem istnieją bowiem warstwy wody charakteryzujące się gwałtownym skokiem gęstości i zasolenia (tzw. zimna haloklina i główna piknoklina), które - zwiększając stratyfikację (uwarstwienie) - utrudniają pionowe mieszanie. Cieplejsza woda była więc izolowana od lodu warstwami zimniejszymi. Od pewnego czasu coś jednak zaczęło się zmieniać. "Zauważyliśmy, że w ciągu ostatnich 10-15 lat cieplejsza woda znalazła się wyżej w kolumnie wody - bliżej lodu. W latach 2003/2004 głębokość ta wynosiła 140 m, podczas zimy 2014/2015 było to już tylko 100 m. Natomiast rok wcześniej było to zaledwie 85 metrów, co stanowi absolutne minimum zaobserwowane w badanym obszarze Oceanu Arktycznego" - powiedziała Goszczko.

 

Najnowsze badania po raz pierwszy dowiodły jednak, że takie oddolne ogrzewanie rzeczywiście w Arktyce zachodzi. Ciepło, które jest uwalniane w procesie wentylacji z wody pośredniej może nawet w połowie odpowiadać za ubytek lodu w badanej przez nas części Arktyki" - komentuje Goszczko. I dodaje, że badaniami objęto wschodnie rejony Basenu Euroazjatyckiego Oceanu Arktycznego i porównano je z wynikami uzyskanymi w części zachodniej tego basenu.

 

OCEAN NIEWSTRZĄŚNIĘTY, ALE CORAZ BARDZIEJ ZMIESZANY

 

Oceanolożka opowiada, że w ciągu ostatnich dziesięcioleci zwiększają się w Arktyce obszary wolne od lodu. "W ten sposób dochodzi do zwiększonego oddziaływania między atmosferą a morzem" - komentuje. Podaje przykład, że np. pod wpływem coraz silniejszych sztormów powodujących zwiększoną pionową konwekcję, mieszanie wody o różnych gęstościach następuje intensywniej, niż w rejonach całkowicie zlodzonych. Ciepło z wody pośredniej przestaje być tak dobrze izolowane i z większych głębokości trafia bliżej powierzchni. Choć ta cieplejsza woda ma niewiele ponad 1 stopień C, to jest jej na tyle dużo, że jej wpływ na opóźnianie tworzenia nowego lodu zimą jest nie do pominięcia.

 

Do tego dochodzi inny efekt - zmiany albedo, czyli stosunku promieniowania odbitego do padającego. Jeżeli lodu jest mniej podczas arktycznego lata, ciepło łatwiej przenika do wody - ciemna woda pochłania więcej energii, niż biały lód. A przez to woda powierzchniowa jeszcze szybciej się ogrzewa i jej zamarzanie jest trudniejsze. Efekt ten nazywa się sprzężeniem zwrotnym.

 

Goszczko opowiada, że jeszcze 15 lat temu to okolice na północ od Spitsbergenu i Ziemi Franciszka Józefa były miejscem, gdzie ciepła woda atlantycka miała możliwość termicznej komunikacji z lodem morskim. "Teraz ta granica przesunęła się aż o 1500 km dalej na wschód" - informuje badaczka. To sporo - dla porównania tyle wynosi np. droga z Warszawy do Paryża. Badacze uważają, że to jeszcze nie koniec procesu "atlantyfikacji" Oceanu Arktycznego. Proces ten może postępować obejmując kolejne obszary, zwiększając i tak znaczne już skutki globalnego ocieplenia w rejonach północnego bieguna planety. Doktorantka z IO PAN ocenia, że zmiany te dotyczyć będą nie tylko środowiska fizycznego, lecz również zamieszkujących je organizmów morskich i tych związanych ze strefą marginalną lodu.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

 

lt/ zan/

Wydobycie pionu pomiarowego z dna Oceanu Arktycznego w sierpniu 2015 roku. Źródło: Ilona Goszczko

Wydobycie profilującego prądomierza w rejonie Morza Łaptiewów w sierpniu 2015 roku. Źródło: Ilona Goszczko

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 1
Skomentuj Zobacz wszystkie   Dyskutuj na forum

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Polacy badają cywilizację egipską już od wieków Polacy badają cywilizację egipską już od wieków

Za pierwsze polskie wykopaliska w Egipcie nie odpowiada wcale uznawany za nestora polskiej archeologii śródziemnomorskiej prof. Kazimierz Michałowski, ale żyjący trzy i pół wieku wcześniej Mikołaj Krzysztof Radziwiłł "Sierotka".

Więcej

Myśl na dziś

Dobrze zrozumiana nauka chroni człowieka przed pychą, gdyż ukazuje mu jego granice.
Albert Schweitzer

Nasz blog

Przełamując efekt Matyldy Przełamując efekt Matyldy

Maria Skłodowska-Curie czy Katherine G. Johnson to kobiety nauki, które odniosły sukces, przełamały społeczną nieufność, zdobyły zasłużone laury, a ostatnio "upomniało się" o nie kino. Jednak tych, których wybitne dokonania naukowe długo pozostawały w cieniu i wciąż są mało znane jest wiele. Cecilia Payne-Gaposchkin, Jocelyn Bell Burnell czy Trottula, to tylko niektóre z nich.

Więcej

Tagi

-->