Procesy atmosferyczne powodują schładzanie wody morskiej Atlantyku, która wpływa do jaskini lodowej pod lodowcem 79° N w północno-wschodniej Grenlandii.
W północno-wschodniej Grenlandii znajduje się lodowiec 79° N, największy w kraju pływający jęzor lodowcowy, któremu poważnie zagraża globalne ocieplenie, ponieważ ciepłe wody Atlantyku powodują jego erozję od dołu. Jednak eksperci z Instytutu Alfreda Wegenera odkryli niedawno, że temperatura wody wpływającej do jaskini lodowca spadła w latach 2018–2021, pomimo stałego ocieplenia się oceanu w regionie w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Może to być powiązane z tymczasowymi zmianami wzorców cyrkulacji atmosferycznej.
W badaniu opublikowanym właśnie w czasopiśmie Naukabadacze dyskutują, jak to wpływa na ocean i jakie może to oznaczać dla przyszłości lodowców Grenlandii.
W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci pokrywa lodowa Grenlandii traciła coraz więcej masy, co również zmniejszyło jej stabilność. Dzieje się tak głównie na skutek ocieplenia atmosfery i oceanów, co przyspiesza topnienie lodu, przyczyniając się z kolei do wzrostu średniego poziomu morza. Sam strumień lodowy północno-wschodniej Grenlandii, który wpływa do masywnego lodowca Nioghalvfjerdsfjorden – znanego również jako lodowiec 79° N – mógłby spowodować podniesienie się poziomu morza o metr, gdyby całkowicie się stopił. Pod jęzorem lodowca znajduje się jaskinia, do której wpływa woda oceaniczna.
Zaskakujące odkrycie: wody chłodzące
Dane zebrane przez Instytut Alfreda Wegenera i Centrum Badań Polarnych i Morskich im. Helmholtza (AWI) wskazują obecnie, że temperatura wody wpływającej do jaskini spadła w latach 2018–2021.
„Byliśmy zaskoczeni odkryciem tego nagłego ochłodzenia, które stanowi wyraźny kontrast z długoterminowym regionalnym ociepleniem oceanów, które zaobserwowaliśmy podczas napływu lodowca” – mówi dr Rebecca McPherson, badaczka z AWI i pierwsza autorka badania . „Ponieważ woda oceaniczna w jaskini lodowcowej ostygła, oznacza to, że w tym okresie pod lodem przetransportowano mniej oceanicznego ciepła, co z kolei spowodowało wolniejsze topnienie lodowca”.
Ale skąd wzięła się ta zimna woda pod lodowcem, skoro temperatury w otaczającym oceanie nadal rosły? Aby się tego dowiedzieć, badacze z AWI zebrali dane z lat 2016–2021, wykorzystując do tego stanowisko oceanograficzne. Platforma monitorująca stale dokonywała odczytów parametrów, takich jak temperatura i prędkość przepływu wody morskiej w przedniej części lodowca 79° N, czyli w miejscu, gdzie woda wpływa do jaskini. Podczas gdy temperatura wody Atlantyku początkowo wzrosła, osiągając szczyt na poziomie 2,1 stopnia Celsjusz w grudniu 2017 r. spadła ponownie o 0,65 stopnia w porównaniu z początkiem 2018 r.
„Udało nam się wyśledzić źródło tymczasowego ochłodzenia w latach 2018–2021 w górnym biegu rzeki, do Cieśniny Frama i rozległego Morza Norweskiego” – wyjaśnia Rebecca McPherson. „Innymi słowy zmiany cyrkulacji w tych odległych wodach mogą bezpośrednio wpłynąć na topnienie lodowca 79° N”.
W związku z tym niższe temperatury wody w Cieśninie Frama były wynikiem blokowania atmosfery. Kiedy dochodzi do tego zablokowania, stacjonarne systemy wysokociśnieniowe w atmosferze wymuszają zmianę zwykle dominujących prądów powietrza. To samo wydarzyło się nad Cieśniną Frama: kilka bloków atmosferycznych nad Europą umożliwiło napływ większej ilości zimnego powietrza z Arktyki przez Cieśninę Frama do Morza Norweskiego. Spowolniło to wodę z Atlantyku płynącą w kierunku Arktyki, przez co po drodze ostygła bardziej niż zwykle.
Ochłodzona woda przepływała następnie przez Cieśninę Frama do szelfu kontynentalnego Grenlandii i lodowca 79° N. Cały proces – od pojawienia się bloków atmosferycznych po napływ chłodniejszej wody Atlantyku do jaskini lodowcowej – trwał od dwóch do trzech lat.
Wpływ blokowania atmosferycznego
„Zakładamy, że bloki atmosferyczne pozostaną ważnym czynnikiem wieloletnich faz ochłodzenia na Morzu Norweskim”, mówi Rebecca McPherson. „Zapewniają warunki atmosferyczne i oceaniczne, które wpływają na zmienność temperatury wody Oceanu Atlantyckiego, a co za tym idzie, na lodowce północno-wschodniej Grenlandii”. Dlaczego? Ponieważ płynące na północ masy wody nie tylko biegną dalej w głąb Arktyki, gdzie wpływają na zasięg i grubość lodu morskiego; w Cieśninie Frama mniej więcej połowa wody skręca na zachód, gdzie powoduje oceaniczne topnienie lodowców Grenlandii. „Latem 2025 roku powrócimy na lodowiec 79° N na pokładzie lodołamacza badawczego Polarstern. Wiemy już, że temperatura wody w Cieśninie Frama ponownie nieznacznie rośnie i nie możemy się doczekać, czy w rezultacie nastąpi wzrost topnienia lodowców”.
Aby dokładniej przewidzieć los lodowca 79° N, ważne jest zrozumienie, co powoduje zmiany w nim zachodzące, jak podkreśla Rebecca McPherson: „Nasze badanie oferuje nowy wgląd w zachowanie lodowców północno-wschodniej Grenlandii w zmieniającym się klimacie. Umożliwi to udoskonalenie prognoz dotyczących podnoszenia się poziomu mórz”.
Jak dodaje ich kolega, profesor Torsten Kanzow z AWI: „Ogólnie rzecz biorąc, uważamy, że napływ ciepłej wody do jaskini poniżej lodowca 79° N stanowi część atlantyckiej południkowej cyrkulacji wywrotnej (AMOC). Prognozy wskazują, że ten termiczny przenośnik taśmowy może w przyszłości osłabnąć. Jednym z kluczowych wyzwań będzie utworzenie długoterminowych systemów obserwacji zdolnych do uchwycenia skutków cyrkulacji oceanicznej w skali makro, sięgającej aż do fiordów Grenlandii”.
Odniesienie: „Blokowanie atmosferyczne spowalnia powodowane przez ocean topnienie największego jęzora lodowca Grenlandii”, autorzy: Rebecca Adam McPherson, Claudia Wekerle, Torsten Kanzow, Monica Ionita, Finn Ole Heukamp, Ole Zeising i Angelika Humbert, 19 września 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.ado5008
