Quo vadis Antarktis bundvand?

Havstrømme er afgørende for den globale distribution af varme og dermed også for klimaet på jorden. For eksempel, ilt overføres til dybhavet gennem dannelsen af ​​nyt dybt vand omkring Antarktis. Weddell Sea sourced Antarctic Bottom Water (AABW) spreder sig normalt nordpå til det sydlige Atlanterhav og det indiske hav. Imidlertid, på toppen af ​​de sidste to istiden, forsyningen af ​​dybt vand fra Weddellhavet til det sydlige Atlanterhav blev tilsyneladende afbrudt, som det fremgår af en ny undersøgelse ledet af forskere fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel.

"Indtil nu, det er blevet bredt antaget, at Antarktis Bundvand også blev dannet i løbet af istiderne og eksporteret til store dele af det sydlige ocean, "forklarer Dr. Marcus Gutjahr, medforfatter af undersøgelsen fra GEOMAR. "Det kan stadig være muligt, at der virkelig fandt sted dybt vand, men i modsætning til i dag, det cirkulerede ikke ind i det sydlige Atlanterhav længere mod nord, "Gutjahr fortsætter. Mest sandsynligt, generelt svagere cirkulation i det sydlige hav i kolde perioder var ansvarlig for denne afbrydelse af AABW -eksporten.

Forfatterne til undersøgelsen, som nu er blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation , har analyseret forskellige sedimentkerner fra denne region. Forskerne var i stand til at bestemme oprindelsen af ​​det dybe vand i det sydlige hav i løbet af de sidste to store istiden i de sidste 140, 000 år via den kemiske ekstraktion af havvandafledte neodym- og blyisotopsignaturer fra sedimenter. "Mens neodymisotoper opløst fra sedimenterne giver oplysninger om bundvandets oprindelse, blyisotopsignaturer giver oplysninger om den gennemsnitlige sammensætning af hele vandsøjlen, "forklarer den første forfatter til undersøgelsen, Dr. Huang Huang fra GEOMAR.

Nogle af undersøgelsens resultater var overraskende, idet lignende forstyrrelser af AABW -eksport også blev set i løbet af det klimatiske optimal for den sidste interglaciale (varme periode) omkring 128, 000 år siden. Disse kunne have været forårsaget af stærk smeltning, især i området ved det vestantarktiske islag, en effekt, der højst sandsynligt vil forekomme i et varmere klima i fremtiden. "Som et resultat af en sådan forstyrrelse i væltende kredsløb, det samlede varmebudget i det sydlige hav og dets evne til at absorbere varme fra atmosfæren kan blive ændret betydeligt på lang sigt, "siger Dr. Gutjahr.

Egenskaberne for AABW dannet i dag har allerede ændret sig markant i løbet af de sidste årtier. Det er nu varmere, mindre saltvand og mindre omfangsrig, hvilket igen angiver lavere dannelseshastigheder. Som bundlinje, de nye resultater tyder på, at de nødvendige betingelser for eksport af AABW fra Weddellhavet ikke er til stede både i ekstrem kolde eller varme faser. Genereringen af ​​disse meget klare indsigter i kredsløbstilstanden i det sydlige hav under ekstreme tidligere klimaer ville ikke have været opnåelig uden mulighed for at bruge et sæt unikke sedimenter fra Alfred Wegener Institute (AWI) i Bremerhaven og det aktive samarbejde med co -forfatter Dr. Gerhard Kuhn der.

I et næste trin, Dr. Gutjahr ønsker at undersøge eksporten af ​​AABW fra Weddellhavet tættere på Antarktis i udstrømningsområdet til Scotiahavsområdet over klimatisk ustabile perioder i de sidste millioner år. Til dette formål, nye prøver er tilgængelige, som blev opnået under en international ekspedition inden for International Ocean Discovery Program (IODP ekspedition 382) i begyndelsen af ​​2019. På mellemlang sigt, prøver fra andre regioner i det sydlige ocean skal tilføjes for at undersøge spredningsstierne til andre havområder mere detaljeret. Det er et ret langt detektivspil, som forskerne ønsker at lære mere om kontrolmekanismer i klimaet på den sydlige halvkugle. "Ultimativt, vores mål er at være i stand til at forudsige under hvilke klimaforhold, hvilke dele af den antarktiske indlandsis i det væsentlige vil smelte, og hvilke direkte virkninger dette vil have på cirkulationen af ​​det sydlige hav, "Sluttede Gutjahr.