Dziura wielkości Portugalii w lodach Antarktydy zimą. Teraz wiemy, dlaczego powstała

Czy ziejąca zimą dziura w lodzie Antarktydy Wschodniej stanie się regułą, a nie wyjątkiem?. Fot. Landsat 8/NASA, Wikimedia Commons, Public domain

Każdej zimy Antarktyda z grubsza podwaja swoje rozmiary, skute lodem morskim. Zatoka Breid w Antarktydzie Wschodniej od lipca do sierpnia zawsze pozostawała zamarznięta na głucho. Ale w sierpniu 2024 roku satelity NASA ukazały obraz, który wprawił badaczy w osłupienie: w lodzie ziała gigantyczna dziura o powierzchni 89 121 kilometrów kwadratowych, tylko nieznacznie mniejsza od terytorium Portugalii. Formalnie nazywa się to polinią - obszarem otwartego oceanu otoczonym przez lód morski. Czegoś takiego o tej porze roku nie widziano tam nigdy wcześniej.

Rzeki na niebie i fale upałów pod wodą

→ Czytaj też: Fala Kelvina zalewa Kalifornię. „To dopiero przedsmak tego, co zrobi zmiana klimatu”

Zespół pod kierownictwem Jeebanjyotiego Swaina, naukowca o Ziemi z Indii, prześledził mechanizm, który doprowadził do powstania tego lodowego okna. W badaniu opublikowanym w Geophysical Research Letters wskazuje na serię sześciu intensywnych rzek atmosferycznych, które od lipca do sierpnia 2024 roku transportowały ogromne ilości ciepłego, wilgotnego powietrza z niższych szerokości geograficznych nad Antarktydę.

„Seria intensywnych rzek atmosferycznych, powszechnie znanych jako 'rzeki na niebie’, przetransportowała duże ilości wilgoci z niższych szerokości geograficznych w region Antarktydy, czemu towarzyszył uporczywy przepływ w kierunku bieguna, spychający lód morski na południe” - piszą autorzy. Naukowcy podkreślają, że te konkretne zjawiska należały do najsilniejszych zarejestrowanych wydarzeń transportu wilgoci w środku zimy. Ich efektem było zwiększone promieniowanie długofalowe, ocieplenie atmosfery, ciepłe opady śniegu i dodatni strumień ciepła do oceanu, co łącznie zahamowało przyrost lodu.

Efekt ssania i ciepło z głębin

→ Czytaj też: Dziura ozonowa nad Antarktydą znów ogromna. Dlaczego, skoro warstwa ozonowa się goi?

To jednak nie wszystko. Silne wiatry wywołały tak zwane ssanie Ekmana - zjawisko, w którym tarcie wiatru o powierzchnię oceanu wypiera ogromne ilości wody, zasysając w to miejsce cieplejszą wodę z głębin. W tym przypadku na powierzchnię wyniesiona została górna cyrkumpolarna woda głębinowa, która jest relatywnie cieplejsza i bardziej turbulentna niż typowa woda powierzchniowa o tej porze roku. To dodatkowo spowolniło i uniemożliwiło zamarzanie.

Jednocześnie utrzymujące się morskie fale upałów podgrzewały górne warstwy oceanu, skutecznie blokując proces tworzenia się nowego lodu. Swain i jego zespół przewidują, że w przyszłości będziemy obserwować więcej takich antarktycznych polinii, ponieważ zmiany klimatu wzmacniają rzeki atmosferyczne, produkują częstsze i trwalsze fale upałów oraz ogrzewają górne warstwy Oceanu Południowego. „Warunki niskiego zlodzenia i formowanie się polinii mogą stać się częste w regionach, gdzie lód morski historycznie pozostawał stabilny” - konkluduje zespół.

Bufor, który znika na naszych oczach

Lód morski unosi się na wodzie, więc jego topnienie nie podnosi bezpośrednio poziomu oceanów. Pełni jednak funkcję krytycznego bufora dla lodowców i pokrywy lodowej Antarktydy, które już mają potencjał, by przyspieszyć wzrost poziomu mórz. Bez szerokiego pasa zimowego lodu więcej antarktycznego lądolodu będzie wystawionych na działanie coraz cieplejszych wód oceanicznych - i to właśnie ten scenariusz napawa naukowców największym niepokojem.

Znaczenie lodu morskiego wykracza daleko poza samą Antarktydę. Sieci pokarmowe, które żywią znaczną część światowych oceanów, zależą od regularnego powrotu lodu. W tym roku Antarktyda osiągnęła trzeci najniższy poziom zimowego zasięgu lodu morskiego w historii pomiarów. Wszystkie cztery najniższe rekordy zimowe padły w ciągu ostatnich czterech lat, z rekordowym minimum w 2023 roku i rokiem 2024 na drugim miejscu. W czerwcu tego roku duży obszar Morza Bellingshausena - o powierzchni zbliżonej do Francji - w ogóle nie zamarzł, pozostając odsłoniętym w okresie, gdy normalnie powinien być skute lodem.

Badacze nie mają wątpliwości, że zmiany te są konsekwencją działalności człowieka, przede wszystkim spalania paliw kopalnych. Ta sama konstatacja niesie jednak ze sobą jasny wniosek: wciąż możemy zmienić trajektorię tych niepokojących trendów. Antarktyda wysyła sygnał, którego nie da się już zignorować.