Antarktiske sæler afslører bekymrende trusler mod forsvindende gletsjere

Mere antarktisk smeltevand dukker op, end man tidligere vidste, ændre klimaet, forhindrer havis i at dannes og øger havproduktiviteten - ifølge ny forskning fra University of East Anglia (UEA).

For første gang, forskere har været i stand til at opnå glaciale smeltevandsobservationer i fuld dybde om vinteren, ved hjælp af instrumenter fastgjort til hovedet af sæler, der bor nær Pine Island Glacier, i det afsidesliggende Amundsenhav i den vestlige del af Antarktis.

De barske miljøforhold i Antarktis begrænser brugen af ​​de fleste traditionelle observationssystemer, såsom skibe og fly, især om vinteren. Men oceanografer, der arbejder med biologer, brugte data indsamlet af mærkede sæler til at måle vandtemperatur og saltholdighed.

Papiret, "Vintersælbaserede observationer afslører glacial smeltevandsoverflade i det sydøstlige Amundsenhavet, " er offentliggjort i dagbladet Kommunikation:Jord og miljø .

Forskerne fandt en meget variabel smeltevandsfordeling med to smeltevandsrige lag - et i de øverste 250 meter og et andet på omkring 450 meters dybde - forbundet af spredte smeltevandsrige søjler. Den hydrografiske signatur af smeltevand er klarest om vinteren, når dens tilstedeværelse utvetydigt kan kortlægges; denne analyse er kun mulig om vinteren.

Det overfladende smeltevand giver varme nær overfladen, der hjælper med at opretholde områder med åbent havvand omgivet af havisen, tæt på gletsjere, og kan ændre smeltehastigheden af ​​disse skrøbelige ishylder. Disse resultater giver vigtige spor til bedre at forudsige det fremtidige klimasystem og havniveaustigning.

Pine Island Glacier smelter hurtigt, eksporterer det glaciale smeltevand til havet. Glacialt smeltevand menes at spille en rolle i hydrografi og havisfordeling, men indtil nu har man kun vidst lidt om det.

Yixi Zheng, en postgraduat forsker ved UEA's School of Environmental Sciences, er hovedforfatter af undersøgelsen. Hun sagde:"Vandets temperatur og saltholdighed ændrer sig overalt, hvor smeltevandet er. Ligesom at lede efter et 'fingeraftryk' af smeltevand fra gletsjer, vi bruger temperatur- og saltholdighedsdata til at spore det glaciale smeltevand.

"Den glaciale smeltevandsfordeling er meget pletvis. Den blander sig ikke godt med det omgivende vand, i stedet strømmer langs to smeltevandsrige lag i de øverste 250 meter og omkring 450 meter, forbundet af smeltevandsrige søjler.

"Da gletsjersmeltevandet er varmere og friskere end det omgivende vand, det er lettere end det omgivende vand og mere tilbøjeligt til at stige op. Det bringer varme og næringsstoffer som jern til den nærmeste overflade, som kan smelte havisen nær gletsjere og øge næringsstofniveauet nær overfladen. Dette forbedrer luft-sø-interaktionerne, og det smeltevandsrelaterede næringsstof kan øge væksten af ​​marine planktoner som alger."

Vinterprocesserne afsløret af undersøgelsen er sandsynligvis vigtige for at bringe næringsstoffer til det nærliggende lag før forårsopblomstringen, og for at bringe varme til overfladen for at forhindre havis i at dannes. Denne handling hjælper med at bevare de åbne vandområder, kaldet polynyer, foran gletschere.

Mange gletsjere omkring Antarktis bliver hurtigt tyndere, primært på grund af basal afsmeltning (dvs. smeltning, der sker i grænsefladen mellem havet og isshelf-gletsjeren). Den stærkeste afsmeltning er blevet rapporteret i vestantarktiske gletschere såsom Pine Island Glacier, hvor undersøgelsen fandt sted.

Mængden af ​​produceret smeltevand er lille i forhold til mængden af ​​antarktiske sokkelhave, men det menes at have en uforholdsmæssig stor indflydelse på regional cirkulation og klima.

Varmen fra smeltevandet vil sandsynligvis forhindre dannelse af havis, at tillade smeltning af havisen og dermed øge omfanget af åbne vandområder foran gletsjere.

Den kraftige havvind nær gletsjerfronten kan også transportere varmt overfladenært vand videre og udvide det smeltevandspåvirkede område. Disse forstørrede polynyer (åbne vandområder omgivet af is) kan derefter føre til øgede luft-havstrømme og have yderligere indvirkning på isbjergkalvning og gletsjersmeltning.

Syv sydlige elefantsæler (Mirounga leonina) og syv Weddell-sæler (Leptonychotes weddellii) blev fanget og mærket med CTD-Satellite Relayed Data Loggers rundt om Amundsenhavet i februar 2014. Dataene blev indsamlet af havpattedyr Exploring the Oceans Pole to Pole (MEOP ). Forskere fra universiteterne i Göteborg og Rhode Island bidrog også.

Forskerne siger, at yderligere forskning er påkrævet. Undersøgelsen var baseret på et års sælmærkedata fra Pine Island Glacier, så det kan ikke bruges til at beregne tendenser over tid eller tage højde for interårlige variationer, såsom El Nino-Sydlige Oscillation, som kan påvirke den globale vandtemperatur.

Papiret, "Vintersælbaserede observationer afslører glacial smeltevandsoverflade i det sydøstlige Amundsenhavet, " er offentliggjort 5. marts 2021 i tidsskriftet Kommunikation:Jord og miljø .