Tidslinje för öppning i Antarktis havsis kan ge bättre klimatmodeller
För första gången har de viktigaste processerna som bildade stora öppningar i Antarktis havsis vid Maud Rise 2016 och 2017 sammanställts i en komplett tidslinje. Tidslinjen kan förbättra klimatmodeller och ge en mer realistisk bild av hur dessa öppningar – så kallade polynior – påverkar klimatförändringarna i Södra ishavet.
Polynior är stora öppningar i havsisen som bildas på vintern i Antarktis. Vid kusten bildas polynior genom vindar, men ute till havs bildas polynior via så kallad konvektion – den omfördelning av vattenmassa som sker när havsströmmar för upp varmt, salt vatten till ytan och smälter isen underifrån, vilket gör att ytvattnet blir tungt och sjunker mot havsbotten.
I sin avhandling har Birte Gülk, doktorand på Institutionen för marina vetenskaper, kombinerat teorierna från många tidigare studier och sammanställt en tidslinje över polynian Maud Rise, som tack vare ovanligt starka havsströmmar under vintrarna 2016 och 2017 blev lika stor som Schweiz från att knappt varit synlig alls.
För första gången finns en tidslinje
– För första gången kan jag visa en tidslinje för alla processer som var viktiga för att bilda Maud Rise-polyniorna 2016 och 2017. Jag har också lyckats skapa en modell som beskriver bildandet av polynior och hur konvektionen går till, säger Birte Gülk.
Polynior har stor påverkan på klimatet. Det uppvällande varma vattnet släpper ut lagrad värme och koldioxid i atmosfären. Men denna process mildrar också klimatförändringarna, eftersom det också driver på bildandet av tätare vattenmassor som störtar ned till havsbotten och tar med sig koldioxid från atmosfären ner i havsdjupet. Effekten av en polynia kan finnas kvar i havet i flera år.
Säkrare klimatmodeller
Hittills har det varit mycket svårt att kunna beräkna i förväg hur polynior bildas och hur stora de kan bli. Forskarna har bara kunnat säga i efterhand hur de bildats, genom att använda modeller i kombination med observationer. Därför har det också varit svårt att bedöma hur stor påverkan polynior kan ha på klimatet. I tidigare havs- och klimatmodeller har forskarna använt en förenklad metod för att beräkna konvektionen. Då har polyniorna antingen blivit för stora, eller så har inte bildats alls.
– När jag skapade tidslinjen så testade jag en lite mer komplicerad, mer realistisk metod för att beräkna konvektion. Om vi kan använda mer realistiska metoder vad gäller konvektion och polynia-bildning, får vi ett säkrare resultat vad gäller djupvattenbildning och koldioxidupptag. Det ger i sin tur en mer realistisk bild av polyniornas inverkan på klimatförändringarna i Södra ishavet, säger Birte Gülk.
Kontakt
Birte Gülk
doktorand, Institutionen för marina vetenskaper
E-post: birte.gulk@gu.se
Disputationen sker 22 maj 2024.
Länk till avhandlingen: On the generation of Maud Rise polynyas in the Weddell Sea.
Text: Annika Wall
Polynior har stor påverkan på klimatet. När en polynia öppnar sig möjliggörs ett utbyte av värme, näringsämnen och gaser mellan havet och atmosfären. Det uppvällande varma, salta vattnet släpper ut lagrad värme och koldioxid i atmosfären. Denna process påverkar inte bara lokala vädermönster, utan mildrar också klimatförändringarna, eftersom det också driver på bildandet av tätare vattenmassor som störtar ned till havsbotten och tar med sig koldioxid från atmosfären på vägen.
Effekten av en polynia kan finnas kvar i havet i flera år efter att de har bildats. De kan förändra hur vattnet rör sig och hur strömmar transporterar värme mot kontinenten. Det tätare vatten som bildas här kan sprida sig över hela den globala oceanen.
Några av de processer som är inblandade i bildandet av polynior, till exempel uppvällningen av djupt och salt vatten, driver också på en allmän minskning av havsisen i Södra ishavet.
