Hvordan den antarktiske cirkumpolære strøm hjælper med at holde Antarktis frosset

Den antarktiske cirkumpolære strøm, eller ACC, er den stærkeste havstrøm på vores planet. Det strækker sig fra havoverfladen til bunden af ​​havet, og omkranser Antarktis.

Det er afgørende for Jordens sundhed, fordi det holder Antarktis køligt og frosset. Det ændrer sig også, efterhånden som verdens klima opvarmes. Forskere som os studerer strømmen for at finde ud af, hvordan det kan påvirke fremtiden for Antarktis iskapper, og verdens havniveauer.

ACC transporterer anslået 165 millioner til 182 millioner kubikmeter vand hvert sekund (en enhed også kaldet en "Sverdrup") fra vest til øst, mere end 100 gange strømmen af ​​alle floder på Jorden. Det giver hovedforbindelsen mellem indianerne, Stillehavet og Atlanterhavet.

Den strammeste geografiske indsnævring, som strømmen løber igennem, er Drake Passage, hvor kun 800 km adskiller Sydamerika fra Antarktis. Mens ACC andre steder ser ud til at have et bredt domæne, den skal også navigere i stejle undersøiske bjerge, der begrænser dens vej og styre den mod nord og syd over det sydlige Ocean.

Hvad er den antarktiske cirkumpolære strøm?

Et satellitbillede over Antarktis afslører et frosset kontinent omgivet af iskolde vand. Bevæger sig nordpå, væk fra Antarktis, vandtemperaturerne stiger først langsomt og derefter hurtigt over en skarp gradient. Det er ACC, der fastholder denne grænse.

ACC er skabt af de kombinerede virkninger af stærke vestlige vinde over det sydlige ocean, og den store ændring i overfladetemperaturer mellem ækvator og polerne.

Havets tæthed stiger, efterhånden som vandet bliver koldere, og som det bliver mere salt. Den varme, salt overfladevand i subtroperne er meget lettere end kulden, friskere farvande tæt på Antarktis. Vi kan forestille os, at dybden af ​​konstante tæthedsniveauer skråner op mod Antarktis.

Den vestlige vind gør denne skråning stejlere, og ACC rider østpå langs den, hurtigere, hvor skråningen er stejlere, og svagere hvor det er fladere.

Fronter og bundvand

I ACC er der skarpe ændringer i vandtætheden kendt som fronter. Subantarktisk front mod nord og polarfront længere mod syd er ACC's to hovedfronter (de sorte linjer på billederne). Begge er kendt for at dele sig i to eller tre grene i nogle dele af det sydlige ocean, og smelter sammen i andre dele.

Forskere kan finde ud af strømens densitet og hastighed ved at måle havets højde, ved hjælp af højdemålere. For eksempel, tættere vand sidder lavere og lettere vand står højere, og forskelle mellem højden af ​​havoverfladen giver strømmens hastighed.

ACC'ens vej er bugtende, på grund af havbundens styreeffekt, og også på grund af ustabilitet i strømmen.

ACC spiller også en rolle i den meridionale (eller globale) væltende cirkulation, som bringer dybt vand dannet i Nordatlanten sydpå ind i det sydlige ocean. Når det først er der, bliver det kendt som Circumpolar Deep Water, og transporteres rundt i Antarktis af ACC. Den stiger langsomt op mod overfladen syd for Polarfronten.

Når det først dukker op, noget af vandet strømmer nordpå igen og synker nord for den subarktiske front. Den resterende del flyder mod Antarktis, hvor den omdannes til det tætteste vand i havet, synker til havbunden og flyder nordpå i afgrunden som antarktisk bundvand. Disse veje er den vigtigste måde, hvorpå havene absorberer varme og kuldioxid og binder det i det dybe hav.

Skiftende strøm

ACC er ikke immun over for klimaændringer. Det sydlige Ocean er blevet varmet og opfrisket i de øverste 2, 000 m. Hurtig opvarmning og opfriskning er også blevet fundet i det antarktiske bundvand, det dybeste lag af havet.

Vandet syd for Polarfronten bliver friskere på grund af øget nedbør der, og farvande nord for Polarfronten bliver mere salt på grund af øget fordampning. Disse ændringer er forårsaget af menneskelig aktivitet, primært ved at tilføre drivhusgasser til atmosfæren, og nedbrydning af ozonlaget. Ozonhullet er nu ved at komme sig, men drivhusgasserne fortsætter med at stige globalt.

Vinden er styrket med omkring 40 % over det sydlige ocean i løbet af de sidste 40 år. Overraskende nok, dette har ikke udmøntet sig i en stigning i styrken af ​​ACC. I stedet har der været en stigning i hvirvler, der flytter varme mod polen, især i hotspots som Drake Passage, Kerguelen Plateau, og mellem Tasmanien og New Zealand.

Vi har allerede observeret store ændringer. Spørgsmålet er nu, hvordan denne øgede overførsel af varme over ACC vil påvirke stabiliteten af ​​den antarktiske iskappe, og dermed hastigheden af ​​global havniveaustigning.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.