חורים אדירים במארז הקרח החורפי באנטארקטיקה צצו באופן ספורדי מאז שנות השבעים, אך הסיבה להיווצרותם הייתה מסתורית במידה רבה.
מדענים, בעזרת רובוטים צפים וחותמות מצוידות בטכנולוגיה, עשויים כעת לקבל את התשובה: מה שמכונה "פוליניות" (רוסית בשם "מים פתוחים") נראה כתוצאה של סערות ומלח, כך מוצאים מחקרים חדשים.
פוליניות זכו לא מעט תשומת לב בזמן האחרון מכיוון ששני גדולים מאוד נפתחו בים Weddell בשנת 2016 ו 2017; באירוע האחרון, המים הפתוחים נמתחו על פני 115,097 מיילים (298,100 קמ"ר), על פי מאמר שפורסם באפריל בכתב העת Geophysical Research Letters.
כעת, המבט המקיף ביותר אי פעם על תנאי האוקיאנוס במהלך היווצרות פוליניה מגלה כי נתחי מים פתוחים אלה צומחים בגלל שינויי אקלים קצרי טווח ומזג אוויר מזוויע במיוחד. הפוליניות משחררות גם הרבה חום עמוק באוקיינוס באטמוספרה, עם השלכות שמדענים עדיין עובדים.
מנהיג המחקר איתן קמפבל, דוקטורנט לאוקיאנוגרפיה באוניברסיטת וושינגטון, אמר ל- Live Science: "זה עשוי לשנות דפוסי מזג אוויר סביב אנטארקטיקה." "אולי רחוק יותר."
התבוננות באוקיאנוס הפתוח
חוקרים כבר חשדו כי לסערות היה תפקיד כלשהו ביצירת פוליניות בשנים האחרונות. מאמר שפרסם באפריל על ידי מדענים אטמוספריים בכתב העת Journal of Geophysical Research: אטמוספרות הצביע על סערה אלימה במיוחד עם מהירויות רוח עד 72 קמ"ש (117 קמ"ש) בשנת 2017.
אבל למרות שסופות החורף של 2016 ו- 2017 היו קיצוניות, הים הסוער הוא הנורמה בחורף האנטארקטי, אמר קמפבל.
"אם זה היה רק סערות, היינו רואים פוליניות כל הזמן, אבל אנחנו לא", אמר. במקום זאת, פוליניות גדולות הן נדירות יחסית. היו שלושה ענקים בשנת 1974, 1975 ו 1976, אך שום דבר לא משמעותי שוב עד 2016.
קמפבל וצוותו שאבו נתונים משני צפים רובוטיים בגודל אנושי, שפרסו בים Weddell על ידי פרויקט ה- SOCCOM במימון הלאומי למדע הלאומי של קרן המדע הלאומית. הקמפבל נסחף בזרמים כקילומטר מתחת לפני הים, אמר קמפבל, ואוסף נתונים על טמפרטורת המים, המליחות ותכולת הפחמן.
לשם השוואה, החוקרים השתמשו גם בתצפיות במשך כל השנה מכלי המחקר האנטארקטיים ואפילו כלבי ים מדעיים - סיכות סיכות בר מצוידות במכשירים קטנים לאיסוף נתוני אוקיינוס כאשר בעלי החיים מנהלים את מסעותיהם הרגילים.
ים סוער
ביחד, תצפיות אלה הסבירו את הסיפור המלא של פוליניות 2016 ו- 2017. המרכיב הראשון, אמר קמפבל, היה חלק מתבנית אקלים שנקראה "מצב הטבעת הדרומית", הגרסה הקוטבית של אל ניניו. קמבל אמר כי וריאציה אקלימית קבועה שיכולה לשאת רוחות רחוק יותר מהחוף האנטארקטי, ובמקרה זה הם נחלשים יותר, או מתקרבים יותר לחוף ומתחזקים. כאשר השונות מקרבת את הרוחות ומתעצמת יותר, היא יוצרת התפתחות רבה יותר של מים חמים ומלוחים מעומק ים Weddell אל פני האוקיאנוס הקרים והרעננים יותר.
דפוס אקלים זה וריבוי עוקבים אחר כך גרם למלחי הים בצורה יוצאת דופן מלוחים בשנת 2016, אמר קמפבל, אשר בתורו הקל על התערובת של מי האוקיינוס אנכית. בדרך כלל, הבדלי המליחות מפרידים בין שכבות האוקיינוס, כשם ששמן פחות צפוף צף על גבי מים ומסרב לערבב. אך מכיוון שמשטח האוקיאנוס היה מלוח באופן יוצא דופן, היה פחות הבדל בין פני השטח למים העמוקים יותר.
"האוקיאנוס היה מלוח בצורה יוצאת דופן לפני השטח, וזה גרם למכשול להתערבות חלש בהרבה", אמר קמפבל.
עכשיו כל האוקיינוס שהיה זקוק לו היה מעט ערבוב. והחורפים של 2016 ו- 2017 סיפקו את הכף. סערות גדולות יצרו רוח וגלים שערבבו את המים אנכית, והעלו מים חמים מקרקעית האוקיאנוס שהמסו את קרח הים.
השפעות הפוליניות שנוצרו עדיין מסתוריות במקצת. החוקרים גילו כי פנים האוקיינוס שמתחתם התקרר ב -0.36 מעלות פרנהייט (0.2 מעלות צלזיוס). קמפבל אמר כי החום המשוחרר עשוי לשנות דפוסי מזג אוויר מקומיים ואף לשנות רוחות ברחבי העולם.
עוד נוגע, לדבריו, שמי האוקיינוס העמוקים שנחשפים לאטמוספרה במהלך פוליניה עשירים בפחמן. מים אנטארקטיים עמוקים הם בית הקברות לחיים ימיים, שמשחררים פחמן עם התפרקותם. אם פחמן זה ייכנס לאטמוספירה דרך פוליניות, פתחי מים פתוחים אלו עשויים לתרום מעט לשינויי האקלים, אמר קמפבל.
אם פוליניות יעשו זאת עדיין עולה באוויר, אמר קמפבל, אך המחקר החדש אמור לעזור למדענים לפרט פרטים נוספים על האקלים המשתנה של אנטארקטיקה. נראה כי המודלים הנוכחיים של אנטארקטיקה מנבאים יותר פוליניות ממה שקיים בפועל, אמר קמפבל. כעת, למודלי אקלים יהיו נתונים רבים יותר כדי לשפר את התחזיות הללו, ויוצרים אנטארקטיקה וירטואלית טובה יותר להבנת שינויי האקלים.
המחקר הופיע ב -10 ביוני בכתב העת Nature.
