Forskere optrævler processen med smeltevand i havets dybder

Et internationalt hold af forskere har opdaget, hvorfor ferskvand, smeltet fra antarktiske iskapper, detekteres ofte under havets overflade, i stedet for at stige til toppen over tættere havvand.

Forskningen, ledet af University of Southampton, offentliggøres i denne uge i tidsskriftet Natur i samarbejde med kolleger ved National Oceanography Centre, Southampton, University of East Anglia (UEA), British Antarctic Survey og Stockholm Universitet. Holdet fandt ud af, at Jordens rotation påvirker den måde, smeltevandet opfører sig på - og holder det på flere hundrede meters dybde.

Professor Alberto Naveira Garabato, of Ocean and Earth Science ved University of Southampton og hovedforfatter af undersøgelsen, siger:"Vi mener, at vores undersøgelse er et vigtigt skridt i at forstå, hvordan smeltevandet blandes i havet og vil hjælpe med design af klimamodeller, som stort set antager, at smeltevand kun er til stede på overfladen af ​​oceaner. Vores forskning lægger vægt på dets påvisning i større dybder og forklarer, hvorfor det findes der."

Forskerne gjorde deres opdagelse under en ekspedition i det sydlige ocean, ledet af professor Karen Heywood fra UEA, på British Antarctic Survey's kongelige forskningsskib James Clark Ross. Turen blev gennemført i 2014 som en del af det NERC-finansierede iSTAR-program4. Holdet målte turbulens oplevet af smeltevand, da det strømmede ud af en hule under Pine Island Glacier - en af ​​de hurtigst smeltende gletsjere i Antarktis. De brugte en VMP23 (Vertical Microstructure Profiler) til at detektere subtile fluktuationer i vandet.

Forskerne opdagede, at smeltevandet ender med at sætte sig hundreder af meter ned, fordi når den forsøger at hæve sig over det omgivende tættere havvand, det påvirkes af Jordens rotation. Dette får den til at dreje meget hurtigt rundt om sin lodrette akse, resulterer i, at smeltevandsfilamenter skydes ud i en sidelæns bevægelse i det omgivende hav - hvilket forhindrer vandet i at stige til overfladen.

Forskere er interesserede i den dybde, hvor vand fra antarktiske iskapper kommer ind i havet, fordi det har forskellige effekter på den globale havcirkulation og klima. Overfladesmeltevand gør de øverste lag af Sydhavet lettere. Dette menes at bremse nedsynkningen af ​​disse farvande i regionen, og for at begunstige udvidelsen af ​​Antarktis havis. Injektion af det samme smeltevand i dybden menes at have den modsatte effekt, fremme af synkning af overfladevand og tilbagetrækning af antarktisk havis.

Dr Alexander Forryan, også fra University of Southampton, kommenterer:"Smeltevands effekt på klimaet blev taget til det ekstreme og populariseret i Hollywood-blockbusteren 'The Day After Tomorrow'. Selvom ingen forventer, at vores klima vil ændre sig i løbet af få dage, ligesom filmen - vi ved, at ferskvand, der strømmer ind i vores have, kan påvirke havniveauet og havcirkulationen dramatisk. Som sådan, det er afgørende, at vores modeller tager højde for tilstedeværelsen af ​​både overflade- og dybt smeltevand for at maksimere deres nøjagtighed."

Holdet håber nu at udvikle en måde at repræsentere processen i klimamodeller, så klimamodellerer pålideligt kan undersøge virkningen af ​​smeltningen af ​​Antarktis på vores skiftende klima.