A tudósok megfejtették az 50 éves rejtélyt, hogy mi ütötte ezt az óriási lyukat az Antarktisz jegén

A kirakós játék utolsó darabjai, amelyek évtizedek óta zavarba ejtik a tudósokat, végre a helyükre kerültek. Az antarktiszi Weddell-tenger f...

A kirakós játék utolsó darabjai, amelyek évtizedek óta zavarba ejtik a tudósokat, végre a helyükre kerültek.

Az antarktiszi Weddell-tenger feletti téli jégkéregben, a Maud Rise nevű víz alatti csúcs közelében néha hatalmas lyuk nyílik és tátong, feltárva az alatta lévő sötét, hideg vizet. Először 1974-ben észlelték, de nem jelenik meg minden évben, ami arra késztette a tudósokat, hogy elgondolkodjanak a létrejöttéhez szükséges speciális feltételeken.

A lyuk 2016-os és 2017-es újbóli megjelenése óta eltelt években lassan összeállt a megoldás. A műholdfelvételek, a lebegő autonóm műszerek, a sapkát viselő fókák és a számítógépes modellezés kombinációjával végre megvannak a válaszok, ami a szél vízréteg-húzásával függ össze, hogy létrehozzák az úgynevezett Ekman-spirált.

"Az Ekman szállítás volt az alapvető hiányzó összetevő, amely szükséges volt a só egyensúlyának növeléséhez és a só és a hő keveredésének fenntartásához a felszíni víz felé," - mondja Alberto Naveira Garabato, az angliai Southamptoni Egyetem oceanográfusa. (1)

Az antarktiszi tengeri jég lyukai, az úgynevezett polynyák, gyakran láthatók a part közelében, amelyeket a tengeri emlősök, például a fókák és a bálnák ablakként használnak, hogy levegőt vegyenek.

Távolabb a tengertől azonban sokkal ritkábbak. A Maud Rise polynya néven ismert visszatérő lyuk miatt a tudósok csak vakargatták a fejüket, mióta fél évszázaddal ezelőtt először észlelték egy műholdképen.

1974-ben az óriási lyuk körülbelül Új-Zéland méretű volt. 1975-ben és 1976-ban tért vissza, bár utána csak rövid időre és gyengén, amikor a tudósok azt gyanították, hogy végleg eltűnik.

Aztán 2016-ban és 2017-ben erőteljesen tért vissza, akkora lyuk volt a jégben, mint Magyarország területe.

A 2017-es Maud Rise polynya az 1970-es évek óta a jelenség legnagyobb és leghosszabb életű példáját jelentette, így a tudósok munkához láttak. A fent említett források által összegyűjtött adatok összeállítása feltárta, hogy számos különböző tényező járult hozzá, és mindegyiknek a megfelelő módon kellett felsorakoznia a polynya előállításához.

Az egyik tényező a Weddell-tenger körüli körkörös áramlat volt, amely 2016-ban és 2017-ben különösen erős volt, ami meleg, különösen sós víz feláramlását eredményezte.

"Ez a feláramlás segít megmagyarázni, hogyan olvadhat el a tengeri jég," - magyarázta Fabien Roquet, a svédországi Göteborgi Egyetem oceanográfusa.

"De ahogy a tengeri jég olvad, ez a felszíni víz felfrissüléséhez vezet, ami viszont megállítja a keveredést. Tehát egy másik folyamatnak kell történnie ahhoz, hogy a polynya fennmaradjon. Valahonnan további sót kell bevinni."

A só jelentősen csökkentheti a víz fagyáspontját, így ha a polynyában lévő víz különösen sós, ez megmagyarázhatja a lyuk tartósságát. Ezért a csapat visszatért az adatokhoz, valamint az óceán számítási modelljeihez, hogy kiderítsék, honnan származik a további só.

Megállapították, hogy a Maud Rise körüli Weddell-áramlat során keletkező turbulens örvények a sót a tengerhegy tetejére szállítják.

Innen az Ekman szállítás veszi át az irányítást. Ez akkor fordul elő, amikor a szél fúj az óceán felszínén, ami húzást eredményez. A vizet nemcsak húzza, hanem eltéríti oldalra, mint egy csónak nyomában, amitől a víz csavarként spirálisan mozog. Ahogy a víz felső rétege eltávolodik a széllel, víz jön fel alulról, hogy helyettesítse azt.

A Maud Rise polynya esetében ez a feltörő víz magával hozza a Maud Rise körül lebegő só felhalmozódását, megakadályozva, hogy a lyuk befagyjon.

Ez a kulcs segíthet a tudósoknak megjósolni, hogy mi fog történni az antarktiszi tengeri jéggel a jövőben, ami komoly aggodalomra ad okot a globális éghajlat szempontjából. A klimatológusok már azt jósolják, hogy az antarktiszi téli szelek egyre erősebbek és gyakoribbak lesznek, ami miatt az elkövetkező években gyakoribbá válhatnak a hatalmas polynyák.

Ez viszont hatással lehet a világ óceánjaira.

"A polynyák lenyomata kialakulásuk után több évig is a vízben maradhat," - mondja Sarah Gille, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem klimatológusa. "Megváltoztathatják a víz mozgását és azt, hogy az áramlatok hogyan szállítják a hőt a kontinens felé. Az itt kialakuló sűrű vizek átterjedhetnek a globális óceánra." (2)

(1) - https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv
(2) - https://www.sciencealert.com/scientists-sol