Weddellhavets dybder opvarmes fem gange hurtigere end andre steder

I løbet af de sidste tre årtier, dybderne af det antarktiske Weddell-hav er opvarmet fem gange hurtigere end resten af ​​havet ved dybder på mere end 2, 000 meter. Dette var hovedfundet i en artikel, der netop er offentliggjort af oceanografer fra Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI). I artiklen, de analyserer en hidtil uset oceanografisk tidsserie fra Weddellhavet og viser, at opvarmningen af ​​polardybderne hovedsageligt skyldes ændrede vinde og strømme over og i det sydlige Ocean. Ud over, eksperterne advarer om, at opvarmningen af ​​Weddellhavet permanent kan svække den væltning af enorme vandmasser, der finder sted der - med vidtrækkende konsekvenser for den globale havcirkulation. Deres undersøgelse er netop udgivet på onlineportalen Tidsskrift for Klima .

I løbet af de sidste mange årtier, verdenshavene har absorberet mere end 90 procent af den varme, der er fanget i atmosfæren af ​​drivhusgasemissioner, effektivt bremse stigningen i lufttemperaturer rundt om på kloden. I denne forbindelse det sydlige Ocean er afgørende. Selvom det kun tegner sig for 15 procent af verdenshavene målt i areal, på grund af den væltning, der finder sted der, det absorberer cirka tre fjerdedele af varmen.

Indtil for nylig, meget lidt var kendt om, hvad der sker med denne varme i dybet af det sydlige ocean, på grund af manglen på tilstrækkeligt lange tidsserier. For at spore udviklingen ned til havbunden, forskere stolede på regelmæssigt gentagne skibsbaserede målinger taget med 'CTD'-sonder (Conductivity, temperatur og dybde). Disse sonder er nu blevet så præcise, at de kan måle ændringer i vandtemperaturen ned til nærmeste ti tusindedel af en grad celsius. De data, de indsamler, kan også bruges til at bestemme vandmassernes tæthed og saltholdighed.

I de sidste 30 år, AWI oceanografer har taget disse temperatur- og saltholdighedsmålinger under ekspeditioner til Weddellhavet ombord på den tyske forskningsisbryder Polarstern - altid på de samme steder, altid fra overfladen til havbunden, og altid med ekstrem høj nøjagtighed. Ved at gøre det, forskerne har produceret den eneste tidsserie af sin art på Sydatlanten og Weddellhavet, som nu har givet dem mulighed for præcist at rekonstruere opvarmningen af ​​Weddellhavet og identificere potentielle årsager.

Kun vandet under 700 meter bliver varmere

Deres resultater er overraskende. "Vores data viser en tydelig opdeling i vandsøjlen i Weddellhavet. Mens vandet i de øverste 700 meter næsten ikke er blevet varmet, i de dybere områder ser vi en konstant temperaturstigning på 0,0021 til 0,0024 grader Celsius om året, " siger Dr. Volker Strass, en AWI oceanograf og undersøgelsens første forfatter.

Disse værdier kan virke minimale ved første øjekast. Men, som Strass forklarer, "Da havet har omkring 1, 000 gange atmosfærens varmekapacitet, disse tal repræsenterer en enorm skala af varmeabsorption. Ved at bruge temperaturstigningen til at beregne opvarmningshastigheden i watt pr. kvadratmeter, du kan se, at gennem de sidste 30 år, i dybder på over 2, 000 meter har Weddellhavet absorberet fem gange så meget varme som resten af ​​havet i gennemsnit." Gennem dannelsen af ​​bundvand i Weddellhavet, denne varme distribueres derefter til de dybe bassiner i verdenshavene.

Potentielle effekter på global cirkulation

I Weddellhavet, som repræsenterer den sydlige forlængelse af Atlanterhavet og er cirka ti gange så stor som Nordsøen, enorme vandmasser afkøles. I løbet af havisens dannelse optager de salt, synker til dybere vandlag som koldt og tungt antarktisk bundvand, og spredte sig derefter til de store havbassiner som en dybhavsstrøm. Denne væltning anses for at være en vigtig motor for den globale havcirkulation. Opvarmningen af ​​Weddellhavets dybder kunne svække den motor, da varmere vand har en lavere massefylde. Følgelig, den er lettere og kan fylde højere lag af vandsøjlen.

"Vores feltdata viser allerede et temperaturrelateret tab i tæthed i de dybere vandmasser i Weddellhavet. Denne ændring er mest udtalt i Bundvandet, " siger medforfatter og AWI oceanograf Gerd Rohardt. Hvorvidt det antarktiske bundvand vil fortsætte med at opfylde sin funktion som den dybeste del af det globale hav, der vælter cirkulation, afhænger hovedsageligt af, hvordan tætheden af ​​vandmasserne over det ændrer sig. "I for at overvåge denne udvikling, vi bliver nødt til at fortsætte vores regelmæssige skibsbaserede aflæsninger i Weddellhavet, " siger forskeren.

Opsporing af årsagen:Vind og strøm transporterer mere varme længere mod syd

Som årsagen til den øgede varmetilførsel i dybet af Weddellhavet, forskerne har identificeret en ændring i vind- og strømsystemerne over og i det sydlige ocean. "I løbet af de sidste tre årtier, de vestlige og med dem den antarktiske cirkumpolære strøm har ikke kun forskudt sig en til to grader mod syd; de er også blevet intensiveret. Som resultat, diameteren af ​​Weddell Gyre er faldet, og vandmassernes strømningshastighed er steget. På grund af disse to faktorer, mere varme fra den cirkumpolære strøm transporteres til Weddellhavet i dag, end da vi først begyndte vores målinger, " forklarer professor Torsten Kanzow, Leder af AWI's Climate Sciences Division og en anden medforfatter af undersøgelsen.

Når varmen når dybden af ​​Weddellhavet, de store bundvandsstrømme fordeler det til alle havbassiner. "Vores tidsserie bekræfter Sydhavets og især Weddellhavets centrale rolle i forhold til at lagre varme i dybet af verdenshavene, " siger Volker Strass. Hvis opvarmningen af ​​Weddellhavet fortsætter ukontrolleret, han forklarer, det vil have vidtrækkende konsekvenser ikke kun for de massive ishylder på den sydlige kyst af Weddellhavet, som strækker sig langt ud i havet, og som sådan, for havniveaustigning på lang sigt, men også for transportbåndet for havcirkulationen som helhed.