Antarktisk cirkumpolær strøm strømmer hurtigere i varme faser

Jordens stærkeste havstrøm, der cirkulerer omkring Antarktis, spiller en stor rolle i bestemmelsen af ​​varmetransport, salt og næringsstoffer i havet. Et internationalt forskerhold ledet af Alfred Wegener Institute har nu evalueret sedimentprøver fra Drake Passage. Deres fund:I løbet af den sidste mellemistid, vandet flød hurtigere, end det gør i dag. Dette kan være en plan for fremtiden og få globale konsekvenser. For eksempel, det sydlige havs kapacitet til at optage CO ₂ kunne falde, hvilket igen ville intensivere klimaændringerne. Undersøgelsen er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

Den antarktiske cirkumpolære strøm (ACC) er verdens stærkeste havstrøm. Da der ikke er nogen landmasser, der blokerer dens vej, West Wind Drift driver vandet uhindret østpå rundt om Antarktis med uret. Som resultat, der dannes en gigantisk ringformet strøm, forbinder Stillehavet, Atlanterhavet og de indiske oceaner i syd. ACC er det centrale distributionspunkt i den globale havcirkulation - også kendt som 'det globale transportbånd' - og påvirker som sådan oceanisk varmetransport og marine materialecyklusser rundt om planeten. Store ændringer i ACC har derfor globale konsekvenser.

"Selvom ACC spiller en vigtig rolle i morgendagens klima, vores forståelse af dens adfærd er stadig ekstremt begrænset, "siger Dr. Shuzhuang Wu, en forsker ved Marine Geosciences -sektionen ved Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar- og havforskning (AWI) og første forfatter til undersøgelsen frigivet i Naturkommunikation . "For at fjerne de relaterede usikkerheder i klimamodellerne og forbedre fremtidige prognoser, vi har akut brug for paleodata, som vi kan bruge til at rekonstruere forholdene og adfærden for ACC i fortiden. "

Den eneste indsnævring på ACC's cirkulære rute er Drake -passagen mellem Sydamerikas sydspids og den nordlige spids af Antarktis -halvøen. Her, ikke mindre end 150 millioner kubikmeter havvand pr. sekund tvinger sig igennem passagen - mere end 150 gange mængden af ​​vand, der strømmer i alle Jordens floder. Denne flaskehals er et ideelt sted at observere ændringer i den samlede strøm. Derfor, i 2016, AWI -forskere rejste til Drake Passage ombord på forskningsisbryderen Polarstern for at undersøge sedimentaflejringer fra de sidste årtusinder. "Bundstrømmen her er så stærk, at sedimentet mange steder simpelthen vaskes væk, "forklarer ekspeditionens leder og medforfatter af undersøgelsen, Dr. Frank Lamy. "Alligevel, ved hjælp af Polarsternens sediment ekkolod, vi var i stand til at opdage lommerne til sediment og indsamle prøver, herunder en kerne fra en dybde på 3, 100 meter, måler mere end 14 meter i længden. Dette var en betydelig bedrift, siden de sidste sammenlignelige kerner fra Drake Passage dateres tilbage til 1960'erne. "

Sedimenterne fra den nye kerne akkumulerede i løbet af de sidste 140, 000 år. Som sådan, de dækker en hel glacial-interglacial cyklus, og indeholder oplysninger fra den sidste istid, som begyndte 115, 000 år siden og sluttede 11, 700 år siden, såvel som fra den foregående Eemian interglacial periode, som begyndte 126, 000 år siden.

Ved at analysere partikelstørrelsen i de aflejrede sedimenter, forskergruppen var i stand til at rekonstruere strømningshastigheden og mængden af ​​vand transporteret af ACC i Drake Passage. Baseret på den høje procentdel af små partikler i højden af ​​den sidste istid, forskerne beregnede, at hastigheden var langsommere i forhold til i dag, og der var en betydeligt mindre mængde vand. Dette skyldtes de svagere vestlige og de mere omfattende havis i Passagen. Det betyder, at i løbet af istiden, ACCs hoveddriver blæste svagere, og området med udsat vand var mindre. I modsætning, de ekstremt store partikler på højden af ​​den interglaciale periode indikerede en høj strømningshastighed og en strømningshastighed 10–15 procent højere end i dag.

"I højden af ​​den sidste mellemistid fra 115, 000 til 130, 000 år før i dag, den globale temperatur var i gennemsnit 1,5 grader til 2 grader C varmere, end den er i dag. Derfor, den cirkumpolære strøm kan accelerere, efterhånden som den globale opvarmning skrider frem, "siger Lamy." Det ville have vidtrækkende virkninger på klimaet. På den ene side, ACC former andre havstrømme som Golfstrømmen, hvilket igen spiller en rolle i bestemmelsen af ​​vejret i Nordvest Europa. På den anden, havene optager omtrent en tredjedel af overskuddet af CO ₂ fra atmosfæren. Imidlertid, en hurtigere ACC ville fremme transporten af ​​CO ₂ -berig dybt vand til overfladen. Derfor, havets evne til at optage atmosfærisk CO ₂ kan falde markant, og koncentrationen i luften kunne stige hurtigere. På lang sigt, store dele af det sydlige ocean kan endda blive kilder til CO ₂ . "