Przez dziesięciolecia lód morski na Antarktydzie przekraczał oczekiwania, pozostając stabilny lub nawet rozszerzając się, podczas gdy lód morski w Arktyce gwałtownie się kurczył. Teraz następuje dramatyczna zmiana: lód Antarktyki osiągnął rekordowo niski poziom, tracąc w ciągu zaledwie kilku lat obszar porównywalny z Grenlandią. Nowe badania potwierdzają, że nie jest to spowodowane głównie temperaturą powietrza, ale cieplejszymi warstwami głębinowymi wypływającymi na powierzchnię i powodującymi erozję lodu od dołu.
Rola ocieplenia warstwy głębinowej
Antarktydę otaczają okołobiegunowe wody głębokie (CPW), zbiornik ciepłej, słonej wody pochodzącej z tropików. Wody te naturalnie krążą na głębokościach, ale zmiana klimatu zmienia warunki, które je powstrzymują. Dane z dryfujących boi pokazują, że CGW w coraz większym stopniu wypływają na powierzchnię, bezpośrednio topiąc lód morski. Proces ten był wcześniej niedoceniany w modelach klimatycznych, które w dużej mierze skupiały się na ociepleniu atmosfery jako głównym czynniku wpływającym na zmiany w lodzie Antarktyki.
Zmiana prądów wiatru wzmacnia efekt
Decydującą rolę odgrywają silne wiatry wokół Antarktydy, zwłaszcza na „ryczących latach czterdziestych”, „szalonych pięćdziesiątych” i „krzyczących sześćdziesiątych”. Zmiany klimatyczne przesuwają tory burz na południe, zwiększając opady w strefie lodu morskiego. Początkowo ta warstwa słodkiej wody izolowała lód, umożliwiając mu rozrost do najwyższego w historii poziomu w 2014 r. Jednak silniejsze wiatry wypychają również wody powierzchniowe i lód do przodu, tworząc upwelling, gdzie cieplejsza woda z głębin unosi się, aby wypełnić pustkę.
W latach 2014–2016 ten napędzany wiatrem upwelling stłumił warstwę ochronną słodkiej wody, powodując szybkie stopienie lodu na Morzu Weddella. Modele komputerowe potwierdzają, że nawet niewielka zmiana warunków może wywołać powrót tego ciepła, wspierając dalszą redukcję pokrywy lodowej.
Osłabienie zimowej bariery wodnej
Jeszcze przed wzrostem opadów CGW ocieplały się i rozszerzały, przerzedzając warstwę zimnej, słonej „zimowej wody”, która zwykle utrzymuje je na miejscu. Bariera ta osłabła w latach 2015 i 2016, kiedy silniejsze niż zwykle wiatry wzburzyły więcej wody głębinowej, zakłócając warstwową strukturę, która wcześniej chroniła lód. Od tego czasu warstwowa struktura nie została przywrócona.
„To wiatr wpycha [lód morski] w tak gwałtowny spadek, ale to ocean utrzymuje go na niskim poziomie” – mówi Theo Spira, badacz z Instytutu Alfreda Wegenera.
Odkrycie to podkreśla, że nawet jeśli warunki wietrzne są naturalną fluktuacją, podstawowe warunki topnienia zostały już ustalone przez globalne ocieplenie. Antarktyda znajduje się obecnie w nowym reżimie, w którym prawdopodobnie utrzyma się spadek pokrywy lodowej.
Implikacje dla dzikiej przyrody i prądów globalnych
Topnienie lodu morskiego nie podnosi bezpośrednio poziomu mórz, ale zagraża gatunkom od niego zależnym, takim jak kryl i pingwiny. Co ważniejsze, utrata lodu morskiego w pobliżu kluczowych szelfów lodowych może zakłócić tworzenie się gęstych wód dennych Antarktyki, które napędzają globalne prądy oceaniczne, takie jak atlantycka południkowa cyrkulacja wywracająca (AMOC). Spowolnienie AMOC może mieć poważne konsekwencje dla stabilności klimatycznej Europy. Chociaż słodka woda z topniejących lodowców również wpływa na powstawanie wód przydennych, kluczowym dodatkowym czynnikiem jest ocieplenie oceanów.
Badanie wyraźnie pokazuje, że lód morski Antarktyki przechodzi fundamentalną transformację napędzaną ociepleniem oceanów i wzmacnianą przez zmieniające się przepływy wiatrów. Oznacza to znaczącą zmianę w systemie klimatycznym Ziemi o dalekosiężnych konsekwencjach.
