Wissenschaftler lösen ein 50 Jahre altes Rätsel um die Ursache des riesigen Lochs im Eis der Antarktis

Die letzten Teile eines Puzzles, das Wissenschaftler jahrzehntelang beschäftigt hat, sind endlich zusammengefügt.

Im Winter verkrustet das Eis das Weddellmeer der Antarktis, und in der Nähe eines versunkenen Gipfels namens Maud Rise bricht gelegentlich ein riesiger Krater auf und gibt den Blick auf das kalte, dunkle Wasser darunter frei. Es wurde 1974 zum ersten Mal gesichtet, taucht aber nicht jedes Jahr auf, was Wissenschaftler dazu veranlasst, sich zu fragen, welche spezifischen Bedingungen für seine Entstehung erforderlich sind.

In den Jahren seit dem erneuten Auftauchen des Lochs in den Jahren 2016 und 2017 wurde langsam eine Lösung gefunden. Mithilfe einer Reihe von Satellitenbildern, Schwebende eigenständige Widgets, Robben tragen HüteUnd Computermodellierung, die Antworten wurden endlich gefunden, beinhaltet, dass der Wind an Wasserschichten zieht, um etwas zu erzeugen, das als … bekannt ist. Ekman-Spirale.

„Ekman-Transfer“ sagt der Ozeanograph Alberto Navaira Garabato von der University of Southampton im Vereinigten Königreich, „war das entscheidende fehlende Element, das benötigt wurde, um den Salzhaushalt zu verbessern und die Vermischung von Salz und Wärme in den Oberflächengewässern aufrechtzuerhalten.“

Löcher im antarktischen Meereis, bekannt als PolynyasSie sind oft in Küstennähe zu sehen und werden von Meeressäugetieren wie Robben und Walen als Fenster zum Luftholen genutzt.

Abseits des Meeres sind sie deutlich seltener anzutreffen. Tatsächlich hat das wiederkehrende Loch, das als „Maud Rise Polynya“ bekannt ist, Wissenschaftlern Rätsel aufgegeben, seit es vor einem halben Jahrhundert zum ersten Mal auf einem Satellitenbild entdeckt wurde.

Im Jahr 1974 hatte das riesige Loch ungefähr die Größe Neuseelands. In den Jahren 1975 und 1976 kehrte er zurück, allerdings dann so kurz und schwach, dass Wissenschaftler vermuteten, dass er für immer verschwunden sein könnte.

In den Jahren 2016 und 2017 kam es dann wieder zu einem starken Anstieg. Ein Loch im Eis, so groß wie Maine.

Die Maud-Rise-Polynya im Jahr 2017 war das größte und längste Beispiel des Phänomens seit den 1970er Jahren, weshalb Wissenschaftler aktiv wurden. Die Zusammenstellung der von den oben genannten Quellen zusammengestellten Daten ergab, dass eine Reihe verschiedener Faktoren dazu beitrugen, die alle richtig zusammenpassen mussten, um Polynya zu erzeugen.

Ein Faktor war die zirkulierende Strömung um das Weddellmeer, die in den Jahren 2016 und 2017 besonders stark war und warmes, insbesondere salzhaltiges Grundwasser hervorbrachte.

„Dieser Anstieg hilft zu erklären, wie das Meereis schmilzt.“ erklärt der Ozeanograph Fabien Roquet Von der Universität Göteborg in Schweden.

„Aber wenn das Meereis schmilzt, füllt sich dadurch das Oberflächenwasser wieder auf, was wiederum der Vermischung ein Ende setzen sollte. Es muss also ein anderer Prozess stattfinden, damit die Polynya weiterbestehen kann. Es muss von irgendwoher ein zusätzlicher Salzeintrag erfolgen.“ „.

Salz kann den Gefrierpunkt von Wasser erheblich senken. Wenn das Wasser in der Polynya also besonders salzig ist, könnte dies das Fortbestehen des Kraters erklären. Daher wandte sich das Team den Daten sowie Computermodellen der Ozeane zu, um herauszufinden, woher das zusätzliche Salz kam.

Sie stellten fest, dass turbulente Wirbel, die entstehen, wenn der Weddellstrom um Maud Rise fließt, Salz zur Spitze des Seebergs transportieren.

Von dort, Ekman-Transfer übernimmt. Dies geschieht, wenn Winde über die Meeresoberfläche wehen und Wolken erzeugen. Das Wasser wird nicht nur angesaugt, sondern auch wie bei einem Boot seitlich geneigt, wodurch sich das Wasser wie eine Schraube dreht. Wenn sich die oberste Wasserschicht mit dem Wind fortbewegt, kommt Wasser von unten, um sie zu ersetzen.

Im Fall der Polynya von Mud Rise führt dieses aufsteigende Wasser zu einer Salzansammlung, die um Mud Rise wirbelt und so verhindert, dass der Krater gefriert.

Dieser Schlüssel könnte Wissenschaftlern dabei helfen, vorherzusagen, was mit dem antarktischen Meereis in Zukunft passieren wird, was für das globale Klima von großer Bedeutung ist. Klimaforscher sagen bereits voraus, dass antarktische Winterwinde wehen werden Sie werden stärker und häufigerwo es in den kommenden Jahren häufiger zu Megapolyneiden kommen könnte.

Dies könnte wiederum Auswirkungen auf die Weltmeere haben.

„Der Polynya-Abdruck kann nach seiner Entstehung mehrere Jahre im Wasser verbleiben.“ sagt die Klimaforscherin Sarah Gill Von der University of California San Diego „Sie können die Art und Weise verändern, wie sich Wasser bewegt und wie Strömungen Wärme zum Kontinent transportieren. Das dichte Wasser, das sich hier bildet, kann sich über den Weltozean ausbreiten.“

Die Forschung wurde veröffentlicht in Fortschritt der Wissenschaft.