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Das Geheimnis der antarktischen Polynyas lösen

Das Geheimnis der antarktischen Polynyas lösen



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Von allen Kontinenten war die Antarktis die letzte, die entdeckt wurde. Mit 98% seiner Oberfläche, die mit 1,9 km dickem Eis bedeckt ist, und harten Wintern während des ganzen Jahres ist es der am wenigsten bewohnbare Ort der Erde.

Und es könnte eine Utopie eines Forschers sein.

Die Antarktis wurde 1820 von der russischen Expedition von Fabian Gottlieb von Bellingshausen und Michail Lazarev auf Wostok und Mirny entdeckt. Aber erst 1895 wurde es zum ersten Mal erforscht.

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Es liegt fast vollständig unterhalb des Polarkreises.

Seitdem sind rund 4000 Wissenschaftler unterschiedlicher Nationalität hier ansässig. Es ist eine Eigentumswohnung, die dem Antarktisvertragssystem unterliegt und zu einem Symbol für Frieden und wissenschaftliche Forschung geworden ist.

Warum interessiert sich die Wissenschaft für die Antarktis?

Dank des Vertrags ist die Antarktis weitgehend vor menschlichen Aktivitäten wie Bergbau oder Waffentests geschützt. Gleichzeitig dient es als Barometer für den Klimawandel.

Forscher aus verschiedenen Bereichen, von Astronomie bis Umwelt, forschen, was anderswo unmöglich wäre. Umweltwissenschaftler interessieren sich besonders für diesen polaren Kontinent und können verschiedene Phänomene wie den Ozonabbau und den Anstieg des Meeresspiegels untersuchen.

Darüber hinaus sieht der Antarktisvertrag ausdrücklich vor, dass wissenschaftliche Untersuchungen und wissenschaftliche Zusammenarbeit frei durchgeführt werden dürfen. Dies ermöglicht das friedliche Zusammenleben von Forschungsstationen aus aller Welt.

Und gelegentlich gibt es Zeiten, in denen der Ort Geheimnisse und Rätsel bietet, die Forscher antreiben und herausfordern. Ein solches Rätsel ist das Auftreten riesiger Löcher im antarktischen Eis in den Jahren 2016 und 2017.

Was sind Polynyas?

Normalerweise gefrieren die antarktischen Meere bis zum Ende des australischen Winters und bilden fast 18 Millionen Quadratkilometer Eis. Dies ist ungefähr doppelt so groß wie die Vereinigten Staaten.

Im September 2017 beobachteten Wissenschaftler in Satellitenbildern dieses antarktischen Eises Löcher, die sich über Tausende von Quadratkilometern erstrecken. Der erste Auftritt war direkt über dem Unterwasserberg Maud Rise.

Eislöcher werden als Polynyas bezeichnet und kommen auf natürliche Weise in kleineren rechteckigen oder ovalen Formen mit Längenskalen in der Größenordnung von 100 km vor. Sie werden durch starke Winde und andere Ozeandynamiken verursacht.

Der Maud-Anstieg Polynya betrug 9600 Quadratkilometer, als er Mitte September zum ersten Mal entdeckt wurde. Bis Ende Oktober hatte es 80.300 Quadratkilometer erreicht, bevor es mit Beginn des Sommers mit dem antarktischen Meer verschmolz.

Dies war das erste Mal seit 1970, dass ein solches Loch im Eis der Antarktis aufgetaucht ist.

Dieses ungewöhnliche Ereignis und die enorme Größe weckten die Neugier vieler Forscher, die unterschiedliche Theorien aufstellten, um die Anomalie zu erklären. Aber bis jetzt ist der Grund ein Rätsel geblieben.

Polare Zyklone: ​​eine plausible Ursache?

In einer Studie mit dem Titel Polare Wirbelstürme am Ursprung des Wiederauftretens des Maud Rise Polynya im australischen Winter 2017Atmosphärische Kräfte spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Polynyas im offenen Ozean. Dies sind Polynyas, die mitten in Eispackungen der Antarktis vorkommen.

Es basiert auf der Maud Rise Polynya von 2017, die im Sektor Lazarev Sea östlich des Weddell Sea erschien.

Mithilfe von Satellitenbildern und Reanalysedaten bei hoher räumlich-zeitlicher Auflösung stellten die Forscher fest, dass schwere Zyklone zu einer starken Divergenz im Meereisfeld führen und die Polynie öffnen.

Laut der Studie waren solche Zyklone zu diesem Zeitpunkt in der Saison ungewöhnlich. Es wird angenommen, dass die Ursache dieser Zyklone der Transport von Wärmefluss und Feuchtigkeit in Richtung Antarktis ist.

Die warme und feuchte Luft von der Westseite des südlichen Atlantischen Ozeans erhöhte das Potenzial für einen Zyklon in der Region erheblich.

Dies ist nicht anders als bei Küstenpolynyas, die aufgrund starker Winde im Gegensatz zu thermodynamischen Faktoren auftreten.

Der Konsens ist nun, dass der Seeberg das warme, dichte, salzige Wasser nach oben an die Meeresoberfläche drückt. Bei einem großen Sturm vermischt es sich mit dem kühlen, frischeren Wasser, das auf dem Weddellmeer schwimmt, was zu diesem Phänomen führt.

In einem Artikel im Nature Magazine wurde auch eine ähnliche Theorie untersucht, in der die Öffnung der Polynyas auf Klimaanomalien der südlichen Hemisphäre zurückgeführt wurde. Der Artikel schlägt vor, dass "Ozeanvorkonditionierung und meteorologische Störungen für das Auftreten von Polynyas verantwortlich sind".

Es konzentriert sich auch auf die Ursprünge dieser Bedingungen im Klimawandel.

Laut dem Autor dieses Artikels, Ethan Campbell, werden diese Polynyas nicht nur durch den Klimawandel verursacht, sondern könnten ihn weiter verschlechtern. Dies liegt daran, dass beim Schmelzen des polaren Eises eine erhebliche Menge Kohlendioxid freigesetzt wird, das im Eis in der Atmosphäre eingeschlossen war.

Es wird nicht nur die Wassertemperatur beeinflusst, sondern auch die Häufigkeit und Intensität von Zyklonen wird durch den Klimawandel gestört. Infolgedessen steigen die Chancen, dass sich solche riesigen Polynyas öffnen, erheblich.

Dies gibt Anlass zur Sorge, da es die globale Ozeanzirkulation stört.

Forschungsquellen

Diese Forschung stützt sich auf die Satellitenbilder, basiert jedoch auch auf Daten, die von Sensoren erfasst werden, die an Dichtungen und Schwimmrobotern befestigt sind. Diese Roboter wurden ursprünglich vom Carbon and Climate Observations and Modeling Project des Südlichen Ozeans eingesetzt, um die Teile der Antarktis zu untersuchen, auf die Menschen keinen Zugriff haben.

Zufälligerweise wurden sie an dieser Stelle gefangen und sammelten wichtige Informationen. Diese Informationen sind besonders wichtig, da die Bilder lediglich die Löcher aufdecken, aber keinen Einblick in die Auswirkungen auf die Wassersäule geben.

Die aufgezeichneten Daten zeigten, wie tiefes Mischen der Ozeane in Polynyas stattfindet. Deep Ocean Mixing ist das Mischen von warmem Wasser aus dem oberen Ozean und gefrierendem, sich langsam bewegendem Wasser aus dem unteren Ozean.

Implikationen der Studie zu Polynyas

Es ist mittlerweile allgemein anerkannt, dass Zyklone dazu führen können, dass sich Polynyas wieder öffnen. Bei steigenden Temperaturen nimmt die Aktivität des polaren Zyklons wahrscheinlich zu. Gleichzeitig wird es für diese Löcher aufgrund des Klimawandels immer schwieriger, wieder zu gefrieren, da die Ozeane wärmer werden.

VERBINDUNG: ANTARKTISCHES MEER EIS SCHRUFT DRAMATISCH NACH JAHRZEHNTEN WACHSTUM

Einige Leute stellen sich die Antarktis als tote Eisfläche vor, aber es gibt alle Arten von Phänomenen, die spontan auftreten. Dies sind Dinge, die wir vorher nicht kannten oder nicht erwartet hatten.

Interessant wie diese Aktivitäten sind, tragen sie auch eine Warnmeldung an eine Welt, die gerade mit der Realität des Klimawandels aufwacht.


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