2016–2017 telén a kutatók olyat láttak az Antarktiszon, amire kevesen számítottak: a Weddell-tenger térségében Svájcnyi nagyságú, jég nélküli vízfelület nyílt meg – ráadásul nem napokra, hanem hónapokra. Ezt a ritka „nyílt víz ablakot” (szaknyelven polinyát) nem egy múló időjárási kilengés okozta, hanem tartósan működő óceáni és légköri folyamatok. Különlegessége épp az, hogy a Déli-óceán télen általában összefüggő, vastag jégtakaróvá fagy, ehhez képest itt a tenger felszíne makacsul nyitva maradt.
Mi az a polinya, és miért fontos?
Polinyának a zárt tengeri jégmezőn belül kialakuló, nyílt vízfelületet nevezzük. Ezek a „lélegző ablakok” kulcsszereplők az óceán és a légkör közötti hő- és gázcsere szabályozásában. Amikor nagy területű polinya alakul ki, felerősödik a függőleges keveredés: a mélyből melegebb, tápanyagokban és sóban gazdag víz jut a felszínre, míg a felszíni rétegek hőt és szén-dioxidot adhatnak le a légkörnek. Ez a folyamat nemcsak a helyi ökoszisztémákat mozgatja meg, hanem a globális éghajlati rendszerre is hat.
A rejtett mozgatórugók: erősödő áramlás és víz alatti örvények
A műholdas megfigyelések és óceánográfiai mérések alapján a Maud Rise környezetében két tényező dolgozott össze. Egyrészt a Weddell-tenger áramlása megerősödött, és a mélyből folyamatosan melegebb vizet szállított a jég alá. Ez alulról kezdte olvasztani a jeget, létrehozva az első nyílásokat. Másrészt a víz alatti örvények – kis és közepes léptékű turbulens struktúrák – sós, sűrű vizet kevertek a felszín közelébe. A nagyobb sótartalom gátolja a jégképződést, a turbulens keveredés pedig elszállítja a frissen képződő jeget, így a nyílt víz nyitva marad. A felszíni szelek és a horizontális áramlások mindezt tovább erősítették, folyamatos „óceáni pumpát” működtetve.
Kapcsolódó tartalom: Valami ijesztő szivárog a jég alól az Antarktiszon
Miért tartósodhatott hónapokra?
Télidőben a tengervíz gyorsan hűl, a jégképződés természetes. A Maud Rise esetében azonban a mélyből érkező hőpótlás és a sós víz felszínre keverése újra és újra „visszaállította az órát”: hiába hűlt a felszín, a só- és hőháztartás olyan kombinációban változott, ami megakadályozta a jég lezáródását. A folyamat önfenntartóvá vált: a nyílt víz több hőt adhatott le és több nedvességet párologtathatott el, ami a szélmezőt és a helyi időjárást is befolyásolta, így visszahatott az óceáni keveredésre.
Hatások a klímára és az élővilágra
Egy ekkora polinya felerősítheti a mélyvízképződést és a meridionális áramlásokat, amivel befolyásolja az óceán hő- és szén-dioxid-raktározó kapacitását. A nagyobb hő- és gázcsere visszacsatol az éghajlati mintázatokra, például a légköri hullámokra és a déli félteke ciklonaktivitására. Ökológiai szempontból a nyílt víz „téli oázis”: táplálkozóhelyet ad fókáknak, pingvineknek és tengeri madaraknak, miközben a tápanyagdús feláramlás a planktonprodukciót is megdobhatja, alapot adva a táplálékhálónak, amint a fényviszonyok engedik.
Mit tanulunk az Antarktisz „élő” jégtábláiból?
A Maud Rise-polinya emlékeztet rá, hogy az antarktiszi jég nem passzív fedő, hanem a légkörrel és az óceánnal szorosan összekapcsolt, dinamikus rendszer része. Ugyanilyen tanulságosak a jég alatti hegységek, a gleccserek közötti tömegátcsoportosítás („jégkalózkodás”), vagy a jégpolcok repedésdinamikája: mind azt mutatja, hogy a kisméretű, de állandóan működő fizikai folyamatok képesek kontinensnyi léptékű mintázatokat rajzolni. A rendszeres, többműszeres megfigyelés – műholdak, autonóm bóják, mélyóceáni szondák – kulcs ahhoz, hogy időben észleljük a változásokat, és jobban értsük, merre tart a déli óceán-jégrendszer.
