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Die mysteriösen Eislöcher der Antarktis machen endlich Sinn

2020

Der Winter in der Antarktis ist kalt, anhaltend dunkel, heftig stürmisch und zumindest in einigen Jahren die Heimat rätselhafter Löcher im Meereis. Bekannt als Polynyas, waren diese seltsamen Gruben "dieses beständige Rätsel in der Polarozeanographie", seit in den 1970er Jahren mehrere große entdeckt wurden, sagt Ethan Campbell, Doktorand an der School of Oceanography der University of Washington und Autor eines neue Studie, die verlockende Hinweise darauf gibt, wie sich Polynyas bilden und wo sie in die Erforschung des weiten südlichen Ozeans passen.

In der Antarktis dienen diese Krater als Raststätte für Tiere wie Robben, die unter dem Eis schwimmen und ihnen einen Ort geben, an dem sie Luft holen können. Laut Campbell sind Forscher jedoch der Meinung, dass viel mehr dahinter steckt. Er und andere denken, dass die Löcher - weil sie warm sind und Meereis schmelzen, das Kohlenstoff enthält - auch eine erhebliche Menge Kohlendioxid in die Atmosphäre abgeben. Das Verständnis ihrer Rolle ist daher wichtig für die Klimawissenschaft.

Die Forscher verwendeten Daten aus drei verschiedenen Quellen, um besser zu verstehen, was mit Polynyas passiert: Satellitenaufnahmen, an Robben befestigte Sensoren (ja, wirklich) und treibende „Schwimmroboter“, die an einem glücklichen Ort gefangen waren.

Automatisierte Robotergeräte sind für das Verständnis dieser Löcher von entscheidender Bedeutung. "Wir können nicht in die Antarktis gehen, wenn die Polynya im Winter eröffnet. Satelliten können sehen, dass sich das Meereis öffnet, aber sie können nicht die Auswirkungen dieser Öffnung auf die Wassersäule betrachten, an der Céline Heuzé, ein Ozeanograph der Universität Göteborg, nicht beteiligt war Die in dieser Studie verwendeten Roboter gehören zu den ersten, die in den eisigen Gewässern der Antarktis arbeiten können, damit Forscher einen Ort untersuchen können, an den sie nicht gelangen können .

Ungefähr 200 der Schwimmroboter, die sich unter Wasser und Eis fortbewegen und mit Unterbrechungen an die Oberfläche treiben, um Informationen zu übertragen, wurden vom Kohlenstoff- und Klimabeobachtungs- und Modellierungsprojekt des Südlichen Ozeans freigegeben, um im Ozean und unter dem Eis zu treiben. Ende 2014 betraten zwei von ihnen das Weddellmeer, wo sich die Polynyas der 1970er Jahre öffneten, um das Gebiet zu studieren.

Unerwartet sind zwei der Schwimmkörper auf dem Maud Rise gefangen, einem Unterwasserberg, der die Strömung beeinflusst, sagt Campbell. Ein rotierender Wasserzylinder über den Seamounts hielt die Schwimmkörper in Position, sagt er. Meist bleiben die Schwimmer nicht stehen. Als dort 2016 und 2017 erneut eine große Polynya eröffnet wurde, waren die Posen in der perfekten Position, um fortlaufende Daten über das Gelände zu senden. »Es war nur ein Pech. Das war unglaublich «, sagt Campbell. "2017 tauchten tatsächlich zwei von ihnen innerhalb der Polynya auf, was sehr selten vorkommt."

Das Team stützte sich auch auf Informationen von "instrumentierten Siegeln", bei denen Temperatursonden an die Köpfe geklebt waren (wir sagten es Ihnen). Diese Art der Datenerfassung, die seit mehr als einem Jahrzehnt durchgeführt wird, gab dem Team Einblick in die normalen Bedingungen in dieser Ozeanregion, da keine Robben diese Polynyas fanden oder in ihnen auftauchten.

Unter Verwendung dieser beiden Datenquellen zusammen mit Satellitendaten konnte das Forscherteam nachweisen, dass sich tiefe Ozeane mischen, wenn (relativ) warmes Wasser aus dem oberen Ozean und gefrorenes, sich langsam bewegendes Wasser aus dem unteren Ozean im Inneren vorkommen Sie. Dies ist bedeutsam, sagt Campbell, weil der tiefe Ozean im Allgemeinen ein sehr ruhiger Ort ist, an dem sich Veränderungen nur langsam vollziehen. Innerhalb dieser Polynyas geschehen Änderungen viel schneller

»Für mich wirft diese Studie noch mehr Fragen auf als sie beantwortet«, schreibt Heuz. Zu diesen Fragen gehört das Verständnis, warum zwischen der Entwicklung großer Polynyas im Weddellmeer und der Entwicklung kleiner statt großer Polynyas im Jahr 2018 eine Lücke von vierzig Jahren bestand und wie sich all diese Eislöcher auf die atmosphärischen Bedingungen in der Region auswirken.

Campbell und sein Team arbeiten noch an einigen dieser Fragen, und was sie finden, kann einen enormen Einfluss auf die Zukunft der Klimamodellierung haben. Derzeit, sagt er, sagen viele Klimamodelle voraus, dass Polynyas häufiger auftreten, als sie tatsächlich im Ozean vorkommen. Wenn Forscher besser herausfinden können, welche Bedingungen zu Polynyas führen, könnten sie besser gerüstet sein, vorherzusagen, wann man sich als nächstes bilden könnte.

Dieser Artikel wurde mit der korrekten Schreibweise des Weddellmeeres aktualisiert. Eine frühere Version nannte das Gewässer das Wendellmeer. Wir bedauern den Fehler.

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