Søger efter ferskvandets oprindelse i havet

På den tredje og sidste fase af Antarktis -omsejlingen, ekspeditionen rejser til fjerntliggende øer og gennem et transportbånd af isbjerge, før den når Cape Town, dens destinationshavn. Alex Haumann fortæller om sine indtryk, den skiftende vandcyklus, og dens vigtige rolle for Jordens klimasystem.

Det sydlige Ocean er en uberørt region af Jorden, og anses for at være lungerne i vores klimasystem. Her, massive mængder vand bevæger sig op fra dybderne til overfladen, hvor de optager kuldioxid og varme fra atmosfæren, før de synker ned igen. Var det ikke til denne udveksling, den menneskeskabte globale opvarmning ville være langt mere markant.

Et af ekspeditionens mål er at forstå disse vigtige processer bedre. Derfor samler vi vandprøver fra havet, atmosfæren og isen under vores rejse - ikke en let opgave under så hårde og konstant skiftende forhold!

Stormfulde hav ved verdens ende

På rejsens tredje etape, der er fortsat næsten 60 forskere om bord, arbejder på 22 forskningsprojekter. En tilflytter indser hurtigt, at så mange forskellige interesser let kan føre til konflikter. For at udføre målingerne for vores projekt, Jeg er ofte nødt til at gå gennem skibet i timevis og forhandle om det næste stop, når vi kan implementere instrumenterne i vandet.

De første par dage, det er simpelthen det dårlige vejr, frem for enhver interessekonflikt, det forvirrer vores omhyggeligt forberedte overvågningsplan. Bølger op til otte meter høje forhindrer os i at sænke den ekstremt tunge roset med alle dens instrumenter og flasker i havet. Så indledningsvis oceanograferne er kun i stand til at tage et par målinger, der henviser til, at atmosfæriske forskere har hænderne fulde med at samle regn- og sneprøver (se disse blogs for trin 1 og fase 2).

Sporing af ferskvand

Efter et par stormfulde dage, vores første stop er øen South Georgia. Jeg vågner for at finde Akademik Treshnikov i roligt vand, og skibets motor for at være tavs. Gennem kabinen koøje, Jeg skimter den glatte vandoverflade, bjergtoppe og klarblå himmel. Stormen har uventet bevæget sig sydpå, og vi er for anker i bugten ved King Edward Point.

Jeg ledsager min kollega Pascal Graf (se hans blog) til øen for at indsamle vandprøver. Rent faktisk, vi leder efter det samme - vandets oprindelse. Mens ETH -forskergruppen ledet af professor Heini Wernli er interesseret i vandets atmosfæriske transport, EPFL -projektet, som jeg er medlem af, leder efter ferskvandets oprindelse, der bestemmer saltindholdet i det sydlige hav. Til dette projekt, vi skal måle iltisotoper i havvand, som fungerer som en slags fingeraftryk. Når vi sammenligner havvandsprøverne med dem, som Pascal og jeg har samlet fra øen, vi vil være i stand til at bestemme, hvor meget ferskvand i form af sne og regn, der når havet.

Migrerende isbjerge

Vi sejler nu sydpå fra South Georgia til South Sandwich Islands. Snart er vi på hovedisbjergruten og omgivet af isbjerge så langt øjet rækker. Nogle er så kolossale, at du kunne bygge en hel landsby på dem! Disse isbjerge driver nordpå langs Antarktis -halvøen i hundredvis af kilometer for at møde den cirkumpolære strøm; de føres derefter mod øst som et transportbånd, mens de gradvist smelter.

Vores skib stopper ved et særligt massivt isbjerg, og et par forskere flyver over med helikopter for at bringe isprøver tilbage. Vi vil også sammenligne disse med havvandsprøverne, for at vurdere, hvordan smeltevandet opfrisker havet.

Vi trækker os langsomt væk fra polarvandene, sejler mod nord, forbi den ensomme ø Bouvet, på vej til Cape Town. Vores instrumenter registrerer ikke nogen opvarmning af vandet endnu, sandsynligvis fordi vinteren langsomt kommer. Dette ville også forklare det store antal pukkelhvaler, der rejser nordpå, som ledsager os de sidste par dage af ekspeditionen, tudende vand og sportslige enorme halefinner.

Ændret vandcyklus opfrisker det sydlige hav

Vi efterlader nu det kolossale tæppe af havis, der hver vinter spreder sig ud over store områder i det sydlige hav og begynder at ekspandere igen. Havis dannes fra frysning af havvand; i processen, saltet opløst i vandet udfældes i havet nedenfor. Dette gør havvandet mere salt. Omvendt når isen smelter, det frigiver ferskvand i havet, reducere dens saltholdighed.

Udover nedbør og smeltevand fra isbjerge, havis er den tredje kilde til ferskvand i denne region. Ved hjælp af satellitobservationer, vi viste i en tidligere undersøgelse, hvordan en stærkere nordgående transport af havis har reduceret saltindholdet i det sydlige hav i løbet af de sidste årtier (se ETH News). Vi ønsker nu at bakke op om denne teori med de mere end tusinde vandprøver, der er indsamlet.

Reduktionen i saltindhold øger lagets lagdeling og kan have betydning for Jordens klima. Vand med lav saltholdighed er lettere end mere saltvand og flyder som et låg på overfladen. Dette forhindrer varmere og kuldioxidholdigt vand i at stige op fra dybet, og resulterer i en øget optagelse af kuldioxid og varme fra atmosfæren ved overfladen. Disse subduceres derefter med vandet til de nederste lag.

Værdifulde data og minder

Først om et par måneder - når vi har analyseret og vurderet alle prøverne i laboratoriet - vil vi være i stand til at vurdere i hvilket omfang ændringerne i havis, nedbør og isbjerge smelter bidrager til den faldende saltindhold i det sydlige hav. Først da vil vi vide, om alt det hårde arbejde ombord på skibet har været værd.

Men en ting er allerede sikker:ACE -ekspeditionen vender tilbage med utallige værdifulde data fra havet, atmosfæren, isen og økosystemet. I løbet af de kommende år, disse oplysninger vil give vigtig indsigt i et område, der stadig stort set er ukendt. Som ekspeditionsmedlemmer, vi ejer nu et væld af uforglemmelige minder fra en mærkelig, men vidunderlig del af verden, som selvom det er så fjernt, er så vigtig for klimaet på vores planet.