Anna Kocur
Rekordowe ubytki lodu morskiego wokół Antarktydy, notowane od 2016 roku, odwróciły trend w jednej z najważniejszych warstw oceanu. Antarktyczna Woda Pośrednia, która przez dekady stawała się coraz słodsza, od kilku lat robi się bardziej słona i gęstsza. Tak wynika z badania opublikowanego 28 października w „Nature Climate Change”. Autorzy piszą wprost, że trwa przebudowa struktury oceanu w skali całej półkuli południowej. 🌊🧊
📌 W skrócie
- Do 2015 roku lodu morskiego wokół Antarktydy przybywało, a jego topnienie co lato wysładzało ocean.
- Od 2016 roku lód bije kolejne rekordy ubytku. Dopływ słodkiej wody z topnienia spada o prawie 36 tys. m³ na sekundę na dekadę.
- To mniej więcej tyle, ile przepływ ponad 30 Wisł przy ujściu.
- Rdzeń Antarktycznej Wody Pośredniej słonieje, co według autorów zapowiada przebudowę warstw oceanu na całej półkuli.
- Równolegle naukowcy obserwują Atlantycką Południkową Cyrkulację Wymienną (AMOC), która ogrzewa Europę i w modelach klimatu słabnie.
🧊 Co odkryli naukowcy
Badanie przeprowadzili Kaushik Mishra i Bishakhdatta Gayen z Uniwersytetu w Melbourne oraz Alberto Naveira Garabato z Uniwersytetu w Southampton. Wykorzystali pomiary z pływaków Argo, czyli tysięcy automatycznych boi dryfujących w oceanach całego świata, które regularnie nurkują i mierzą temperaturę oraz zasolenie wody. Uzupełnili je danymi satelitarnymi i reanalizami atmosfery.
Obraz, który się z tego wyłonił, jest wyraźny. Przez kilka dekad do 2015 roku zasięg lodu morskiego wokół Antarktydy rósł. Każdego lata topniał, a słodka woda z roztopów rozwarstwiała górną część oceanu i wysładzała Antarktyczną Wodę Pośrednią. Od 2016 roku sytuacja się odwróciła. Kolejne rekordowo niskie zasięgi lodu sprawiły, że słodkiej wody z topnienia jest coraz mniej, a woda pośrednia zaczęła słonieć i gęstnieć.
Szczegóły opisuje artykuł w „Nature Climate Change”. Rdzeń wody pośredniej słonieje w tempie około 0,005 grama soli na kilogram wody na dekadę. Brzmi to niepozornie, ale w oceanie nawet tak drobne zmiany zasolenia przesuwają całe masy wody i zmieniają ich gęstość.
🌍 Czym jest Antarktyczna Woda Pośrednia
Ocean nie jest jednolitą masą. Składa się z warstw różniących się temperaturą, zasoleniem i gęstością, które płyną w różnych kierunkach jak niewidzialne rzeki. Antarktyczna Woda Pośrednia powstaje w zimnych wodach wokół Antarktydy, opada pod powierzchnię i rozpływa się na północ do wszystkich trzech wielkich oceanów. Zalega na głębokości od kilkuset metrów do mniej więcej półtora kilometra.
Ta warstwa jest elementem globalnej cyrkulacji oceanicznej, swoistego taśmociągu, który przenosi ciepło, sól, tlen i składniki odżywcze między biegunami a równikiem. Wpływa też na tak zwaną piknoklinę, czyli strefę, w której gęstość wody gwałtownie rośnie z głębokością. Od jej układu zależy, jak łatwo ciepło i dwutlenek węgla z powierzchni przedostają się w głąb oceanu.
🔢 Skala zjawiska
Spadek dopływu słodkiej wody o 36 tys. m³ na sekundę w ciągu dekady to tak, jakby w tym czasie z wód wokół Antarktydy znikł dopływ ponad 30 Wisł. Średni przepływ Wisły przy ujściu wynosi około tysiąca metrów sześciennych na sekundę.
🌀 AMOC, czyli prąd, który ogrzewa Europę
Doniesienia z Antarktydy zbiegają się z rosnącym niepokojem o drugi wielki system prądów, Atlantycką Południkową Cyrkulację Wymienną, w skrócie AMOC. Jej częścią jest dobrze znany ze szkoły Prąd Zatokowy. AMOC niesie ciepłą, słoną wodę z tropików na północny Atlantyk. Tam woda oddaje ciepło do atmosfery, ochładza się, staje się cięższa i opada w głąb, by popłynąć z powrotem na południe.
To dzięki niej zimy w Europie Zachodniej są o wiele łagodniejsze niż na tych samych szerokościach geograficznych w Kanadzie. Polska leży dalej od oceanu, ale nasz klimat również zawdzięcza część łagodności zachodnim wiatrom, które przynoszą znad Atlantyku ciepłe i wilgotne powietrze. To samo powietrze odpowiada zresztą za jesienne mgły, o których pisaliśmy w tekście o tym, jak powstaje mgła.
📊 Co pokazują modele klimatu
Najczęściej cytowaną pracą ostatnich miesięcy jest analiza zespołu Sybrena Drijfhouta opublikowana w „Environmental Research Letters”. Naukowcy przejrzeli symulacje klimatu wykonane w ramach międzynarodowego projektu CMIP6, przedłużone poza rok 2100, aż do 2300 i 2500 roku.
Skutkiem byłoby silne ochłodzenie północnego Atlantyku i północno-zachodniej Europy. Według autorów kluczowym momentem jest zanik zimowego mieszania wód na morzach Labradorskim, Irmingera i Nordyckim. Taki punkt krytyczny może zostać przekroczony w ciągu kilku dekad, choć samo wyłączenie cyrkulacji następowałoby stopniowo, przez kolejne dziesięciolecia.
🔗 Jak łączą się te dwa zjawiska
Antarktyczna Woda Pośrednia i AMOC to części tego samego globalnego układu krążenia wód. W obu przypadkach kluczową rolę grają słodka woda i gęstość. Na północy topniejące lody Grenlandii i ocieplenie utrudniają opadanie wody, co osłabia AMOC. Na południu, przeciwnie, zanik lodu morskiego zmniejsza dopływ słodkiej wody i woda pośrednia gęstnieje.
Mechanizmy są różne, ale wniosek wspólny: ocean, który przez tysiąclecia stabilizował klimat Ziemi, zmienia się w tempie widocznym już w ciągu kilku lat. Zespół z Melbourne i Southampton podkreśla, że zmiany po 2015 roku zachodzą gwałtownie i obejmują całą półkulę. Mogą one wpłynąć na to, ile ciepła i dwutlenku węgla ocean będzie w stanie magazynować w kolejnych dekadach.
🧭 Co to oznacza dla nas
💡 Najważniejsze wnioski
- 🌊 Ocean pochłania większość nadmiaru ciepła z atmosfery. Zmiany w jego warstwach wpływają na tempo ocieplenia na lądzie.
- ❄️ Osłabienie AMOC w modelach oznacza nie tyle koniec globalnego ocieplenia, co chłodniejsze i bardziej kapryśne zimy w Europie północno-zachodniej przy cieplejszej reszcie świata.
- 🌧️ Zmiany prądów przesuwają też pasy opadów, co ma znaczenie dla rolnictwa i zasobów wody.
- 📡 Tysiące boi Argo i satelity pozwalają śledzić te procesy niemal na bieżąco, dlatego kolejne lata przyniosą jeszcze dokładniejsze dane.
- 🏭 We wszystkich analizach skala zmian zależy od emisji. Im niższe, tym mniejsze ryzyko najgorszych scenariuszy.
Lód morski wokół Antarktydy był przez lata zagadką, bo w przeciwieństwie do Arktyki długo go przybywało. Od 2016 roku ta anomalia się skończyła, a ocean właśnie zaczął pokazywać, jak mocno to odczuwa.
