De seneste fund om MOSAiC-flagen

De nye sibiriske øer var fødestedet for MOSAiC-flagen:havisen, hvori forskningsfartøjet Polarstern driver nu gennem Arktis blev dannet ud for øgruppens kyst, som adskiller det østsibiriske hav og Laptevhavet nord for Sibirien, i december 2018. Sedimenter, og endda små småsten og muslinger, blev inkorporeret i isen under frysningsprocessen, som den igangværende smelteproces har bragt frem på overfladen af ​​MOSAiC-flagen. Dette er et mere og mere sjældent fænomen som i dag, mest "snavset is" smelter, før den overhovedet ankommer til det centrale Arktis. Disse er blandt hovedresultaterne af en undersøgelse, som MOSAiC-eksperter har offentliggjort nu i tidsskriftet Kryosfæren , og som vil danne grundlag for talrige kommende videnskabelige vurderinger.

Ved første øjekast, det ligner en gruppe mennesker med snavsede sko, der har sat spor over hele sneen. Men i virkeligheden, snavset is er eksponering af sedimenter, og endda små småsten og muslinger, forårsaget af den igangværende smelteproces af MOSAiC-flagen. Da havisen blev dannet, de var frosne indeni; derfor, de kommer fra havisens børnehave langs den sibiriske sokkel, som eksperterne nu har brugt en kombination af modelsimuleringer og satellitdata til at beskrive i detaljer.

MOSAiC-flagen var allerede drevet over 1200 sømil i et bugtende forløb, da forskningsisbryderen Polarstern fortøjet til den 4. oktober 2019, ved koordinaterne 85° nord og 137° øst, og begyndte at drive med den gennem det arktiske hav. Mens det nuværende ekspeditionshold har travlt med at læse i Arktis, deres kolleger derhjemme analyserer de indsamlede data. Den præcise analyse bekræfter de første indtryk fra begyndelsen af ​​ekspeditionen:"Vores vurdering viser, at hele området, hvor de to skibe ledte efter passende flager, var præget af usædvanlig tynd is, " rapporterer Dr. Thomas Krumpen, en havis-fysiker ved Alfred Wegener Instituttet, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI). Sidste efterår, den første forfatter af Kryosfæren studiekoordinerede forskningsaktiviteter på den russiske isbryder Akademik Fedorov, som ledsagede MOSAiC-ekspeditionens flagskib, det Polarstern , i de første par uger. Akademik Fedorov var også medvirkende til at installere overvågningsstationer på forskellige steder på tværs af MOSAiC-floden - samlet omtalt som det distribuerede netværk.

"Vores undersøgelse viser, at den isflage, vi til sidst valgte, blev dannet i det lave vand i de russiske sokkelhave i december 2018, " forklarer Krumpen. Ud for Sibiriens kyst, stærk fralandsvind driver den unge is ud i havet, efter den er dannet. I det lave vand, sedimenter kværnes op fra havbunden og bliver fanget i isen. Isdannelse kan også producere trykrygge, hvis undersider nogle gange skraber langs havbunden. Som resultat, sten kan også blive indlejret i havisen. Nu hvor sommersmeltningen er begyndt, alt dette materiale bliver afsløret på overfladen:"På flere punkter, vi har fundet hele bunker af småsten, der måler flere centimeter i diameter, plus en række toskallede, " rapporterer MOSAiC ekspeditionsleder prof. Markus Rex direkte fra Arktis.

I mellemtiden hjemme i Bremerhaven, Tyskland, Thomas Krumpen er begejstret over at se, at den nu fremvoksende toskallede is med småsten, "som han kærligt har døbt det, så klart bekræfter undersøgelsens resultater. Holdet af forfattere ledet af AWI-eksperten brugte en kombination af satellitbilleder, reanalysedata og en nyudviklet koblet termodynamisk backtracking-model for at rekonstruere flagens oprindelse. Nu er Krumpen og hans kolleger ved at udtænke en strategi for indsamling af prøver af sedimenterne. I hvor høj grad disse snavsede og derfor mørkere pletter accelererer smeltningen på flaget er et vigtigt spørgsmål, og besvare det kunne forbedre vores forståelse af samspillet mellem havet, is og atmosfære, af biogeokemiske kredsløb, og livet i Arktis generelt.

Ud over mineralske komponenter, havisen transporterer også en række andre biogeokemiske stoffer og gasser fra kysten til det centrale Arktiske Ocean. De er et vigtigt aspekt af MOSAiC-forskning i biogeokemiske kredsløb, dvs. om dannelse eller frigivelse af metan og andre klimarelevante sporgasser i løbet af året. Imidlertid, som et resultat af det betydelige tab af havis, der er observeret i Arktis gennem de sidste mange år, denne is, som kommer fra de lavvandede hylder og indeholder sedimenter og gasser, smelter nu mere intensivt om sommeren, hvilket får denne materialetransportstrøm til at bryde sammen. I 1990'erne, det Polarstern var ofte i det samme farvand, hvor MOSAiC-ekspeditionen begyndte sin drift. Dengang, isen var stadig ca. 1,6 meter tyk i begyndelsen af ​​vinteren, hvorimod den var skrumpet til ca. 50 centimeter sidste år — hvilket gjorde søgningen efter en tilstrækkelig tyk flage i efteråret 2019 så meget desto sværere.

"Vi var så heldige at finde en isflage, der havde overlevet sommeren og dannet sig i de russiske sokkelhave. Dette giver os mulighed for at undersøge transportprocesser fra det 'gamle Arktis,' "som nu kun delvist fungerer, hvis overhovedet, " siger Krumpen. Især på de højere breddegrader, den globale opvarmning får temperaturerne til at stige hurtigt. I sommeren 2019, den sidste sommer før ekspeditionen, Russian meteorological stations reported record temperatures. These high temperatures sparked rapid melting and significantly warmed Russia's marginal seas. Som resultat, many parts of the Northeast Passage were ice-free for a 93-day period (the longest duration since the beginning of satellite observation). The experts predict that if CO ₂ emissions remain unchecked, as they have in the past several years, the Central Arctic could be ice-free in summer by 2030.