CP v2

Tag: Antarktida

  • Antarktidoje atsivėrė skylė didesnė už Čekiją: mokslininkai paaiškino netikėtą priežastį

    Antarktidoje atsivėrė skylė didesnė už Čekiją: mokslininkai paaiškino netikėtą priežastį

    Antarktidoje, Breid įlankoje, 2024 metų rugpjūtį palydoviniai vaizdai užfiksavo milžinišką atviro vandens plotą ten, kur žiemą paprastai turėtų būti ištisinis jūros ledas. Toks reiškinys vadinamas polinija, o šį kartą jos mastas buvo išskirtinis ir, kaip teigia tyrėjai, šiame regione tokiu metų laiku anksčiau nefiksuotas.

    Polinija susidaro, kai ledo danga tam tikroje vietoje išretėja ar atsitraukia ir atsiveria atviras vanduo, nors aplinkui laikosi ledas. Breid įlankoje jūros ledas paprastai stabiliausiai laikosi liepos ir rugpjūčio mėnesiais, todėl toks „langas“ vandenyne žiemos pike mokslininkams tapo aiškiu signalu, kad sutapo keli neįprasti procesai.

    Kas iš tikrųjų ją atvėrė

    Tyrėjai analizavo atmosferos ir vandenyno duomenis ir padarė išvadą, kad vienos priežasties nebuvo. Lemiamas tapo kelių veiksnių derinys, kai atmosfera ir vandenynas tarsi sustiprino vienas kito poveikį, o ledas nespėjo atsistatyti.

    Viena svarbiausių grandžių buvo vadinamosios atmosferos upės, tai siauri, bet itin drėgni oro srautai, pernešantys didelius vandens garų kiekius iš žemesnių platumų Antarktidos kryptimi. Nuo 2024 metų liepos iki rugpjūčio virš regiono užėjo šeši tokie epizodai, o dalis jų priskirta prie stipriausių žieminių drėgmės pernašos atvejų toje teritorijoje.

    Šiltesnis ir drėgnesnis oras didino temperatūrą, keitė kritulių pobūdį ir didino energijos patekimą į vandenyno paviršių. Dėl to naujas jūros ledas formavosi sunkiau, o esamas ledas silpo greičiau nei įprastai.

    Vandenynas pridėjo dar daugiau šilumos

    Kartu svarbų vaidmenį suvaidino vėjai ir vandenyno dinamika. Stiprūs vėjai judino paviršinį vandenį ir skatino Ekmano pernašą, kai paviršinis vanduo yra „nustumiamas“, o iš gilesnių sluoksnių iškeliama šiltesnė vandens masė.

    Į paviršių patekęs šiltesnis ir labiau turbulentiškas Pietų vandenyno vanduo stabdė užšalimą. Papildomai situaciją galėjo paaštrinti ir jūrinės karščio bangos, kai tam tikru laikotarpiu vandens temperatūra būna neįprastai aukšta, todėl ledas ne tik neauga, bet ir greičiau praranda tvirtumą.

    Kodėl tai svarbu ne tik mokslui

    Jūros ledas tiesiogiai jūros lygio nekelia, nes jis plūduriuoja. Vis dėlto jis veikia kaip apsauginis barjeras, mažinantis šiltesnio vandenyno poveikį Antarktidos šelfiniams ledynams ir kranto ledynams, todėl jo mažėjimas gali netiesiogiai didinti riziką spartesniam sausumos ledo nykimui.

    Ne mažiau reikšmingas ir poveikis ekosistemoms, nes jūros ledas yra pagrindinė buveinių ir maisto grandinių dalis Pietų vandenyne. Mokslininkai įspėja, kad jei atmosferos upės stiprės, o šilumos bangos atmosferoje ir vandenyne dažnės, panašios polinijos gali atsirasti vis dažniau ir ten, kur žiemos ledas iki šiol buvo laikomas gana stabiliu.

    Šis atvejis sustiprina bendrą pastarųjų metų signalą: Antarktidos jūros ledo režimas darosi mažiau nuspėjamas, o trumpalaikiai ekstremalūs įvykiai gali turėti didelį poveikį tiek ledo dinamikai, tiek biologinėms sistemoms. Dėl to didėja poreikis tankesniems palydoviniams stebėjimams ir geresniems atmosferos bei vandenyno sąveikos modeliams.

  • 10 mėnesių Antarktidoje atskleidė paradoksą: daugiau bendravimo – daugiau konfliktų ir streso

    10 mėnesių Antarktidoje atskleidė paradoksą: daugiau bendravimo – daugiau konfliktų ir streso

    Žmogus laikomas socialia būtybe, tačiau naujas tyrimas iš Antarktidos primena, kad vien tik daugiau kontaktų nebūtinai reiškia geresnę savijautą. Dešimt mėnesių vienoje izoliuočiausių vietų pasaulyje gyvenusių žmonių duomenys parodė netikėtą ryšį tarp bendravimo intensyvumo ir įtampos grupėje.

    Tyrimą, publikuotą mokslo žurnale Proceedings of the National Academy of Sciences, atliko Andrea Cantisani, Jan B. Schmutz ir bendraautoriai. Jie stebėjo žiemojančią komandą Antarktidos stotyje Concordia, kur kelis mėnesius beveik nėra galimybių pakeisti aplinką ar atitrūkti nuo tos pačios mažos grupės.

    Tyrime dalyvavo 12 žmonių, o stebėjimas truko apie 10 mėnesių. Tyrėjai siekė įvertinti, kaip tokiomis sąlygomis keičiasi socialiniai ryšiai, pasitikėjimas, konfliktai ir bendras komandos funkcionavimas.

    Kaip buvo matuojami kontaktai

    Komandos nariai ne tik pasakojo, su kuo leidžia laiką, bet ir nešiojo specialius jutiklius, fiksavusius fizinį artumą su kitais žmonėmis. Tai leido palyginti subjektyvius pasakojimus su realiu kasdienių kontaktų „žemėlapiu“.

    Keturių matavimų metu dalyviai taip pat pildė klausimynus apie vienišumo jausmą, pasitikėjimą, konfliktus ir komandinę dinamiką. Tokia kombinacija svarbi, nes vien skaičiuoti susitikimus neužtenka, reikia matyti ir psichologinį foną.

    Netikėta išvada: daugiau kontakto, daugiau įtampos

    Intuityviai būtų galima manyti, kad nuolatinis buvimas tarp žmonių mažina vienišumą ir stiprina bendrumą. Tačiau tyrėjai aptiko priešingą tendenciją: daugiau ilgalaikių, dažnų kontaktų buvo susiję su didesniu konfliktų skaičiumi, mažesniu pasitikėjimu ir prastesniu savo pačių funkcionavimo vertinimu.

    Tai nereiškia, kad izoliuotis yra sveikiau. Greičiau tai rodo, kad uždaroje aplinkoje, kur stinga privatumo ir pasirinkimo, net ir įprastai neutralus bendravimas gali tapti papildomu krūviu, ypač kai nėra galimybės atsitraukti.

    „Mums reikia ne tik ryšio su kitais, bet ir erdvės bei privatumo, kad galėtume reguliuoti artumą“, – teigė tyrėjai, apibendrindami pagrindinę tyrimo žinutę.

    Ką tai sako apie darbą ir ateities misijas

    Concordia stoties sąlygos laikomos analogiškomis ilgoms kosminėms misijoms: maža grupė, ribota erdvė, menkas kontaktas su išoriniu pasauliu, monotoniška rutina. Dėl to tokie tyrimai padeda planuoti ne tik įrangą, bet ir psichologines bei organizacines priemones, kurios mažina trintį komandoje.

    Vienas pastebėtų reiškinių buvo polinkis skaidytis į mažesnes grupeles, dažnai pagal kultūrinį artumą ar bendrą patirtį. Tai gali trumpuoju laikotarpiu suteikti saugumo, tačiau ilgainiui kelia riziką susilpninti visos komandos komunikaciją ir tarpusavio pasitikėjimą.

    Tyrėjai pabrėžia, kad vien kontaktų skaičius neatsako, ar bendravimas buvo palaikantis, neutralus ar konfliktinis. Praktinė pamoka paprasta: gerą savijautą lemia ne tik ryšių „kiekis“, bet ir jų kokybė bei galimybė pačiam nuspręsti, kada būti su žmonėmis, o kada pabūti vienam.

  • Antarktidoje atsivėrė milžiniška skylė lede: mokslininkai paaiškino, kas ją sukėlė

    Antarktidoje atsivėrė milžiniška skylė lede: mokslininkai paaiškino, kas ją sukėlė

    Kiekvieną žiemą Antarktida tarsi išsiplečia, kai aplink žemyną susiformuoja jūros ledas. Tačiau 2024 metų rugpjūtį Rytų Antarktidoje, Breido įlankoje, palydoviniai vaizdai užfiksavo neįprastą reiškinį – didžiulę atviro vandens zoną, apsuptą ledo.

    Tokios ledo properšos, vadinamos polinijomis, mokslininkams nėra naujiena, bet jų atsiradimas viduržiemį šioje vietoje – ypač retas. Didžiausiu metu properšos plotas siekė apie 89 121 kvadratinį kilometrą, tai yra beveik Portugalijos dydžio teritorija.

    Indijos mokslininkų komanda, vadovaujama Žemės mokslų tyrėjo Jeebanjyoti Swaino, nustatė, kad reiškinį sukėlė keli vienu metu susidėję ekstremalūs veiksniai. Tarp jų – intensyvios atmosferos drėgmės pernašos, vadinamos atmosferos upėmis, ir jūrinės karščio bangos, kurios slopino ledo formavimąsi.

    Kas yra atmosferos upės?

    Atmosferos upės – tai siauri, bet labai drėgni oro srautai, kurie perneša šilumą ir vandens garus iš žemesnių platumų į poliarinius regionus. Tyrėjai skaičiuoja, kad nuo 2024 metų liepos iki rugpjūčio Antarktidos link fiksuotos šešios tokios drėgmės pernašos, o dalis jų priskiriamos prie stipriausių viduržiemio epizodų, užregistruotų stebėjimų istorijoje.

    Šiltesnis ir drėgnesnis oras didino vadinamąją žemyn nukreiptą ilgabangę spinduliuotę, šildė atmosferą ir net sniegą, todėl susidarė papildomas šilumos srautas į vandenyną. Dėl to jūros ledas augo lėčiau, o kai kuriose vietose jo formavimasis buvo visai sustabdytas.

    Vėjai ir šiltesnis vanduo iš gelmių

    Prie properšos atsiradimo prisidėjo ir stiprūs vėjai, sukėlę Ekmano siurbimą – procesą, kai vėjas stumia paviršinį vandenį ir sudaro sąlygas šiltesniam vandeniui iš gilesnių sluoksnių pakilti aukštyn. Šiuo atveju į paviršių pateko palyginti šiltesnis cirkumpoliarinis giluminis vanduo, kuris dar labiau trukdė vandeniui užšalti.

    Tyrėjai pabrėžia, kad efektą sustiprino jūrinės karščio bangos, kai tam tikrą laiką paviršinio vandens temperatūra išlieka neįprastai aukšta. Toks derinys – šiltesnė atmosfera, papildoma šiluma vandenyne ir vėjų sukelta vandens cirkuliacija – sudarė sąlygas polinijai išlikti ir plėstis.

    Kodėl tai svarbu?

    Jūros ledas plūduriuoja, todėl tiesiogiai jūros lygio nekelia. Vis dėlto jis veikia kaip apsauginė juosta, slopinanti bangavimą ir šiltesnių vandenų poveikį ledo lentynoms bei ledynams, kurie jau gali prisidėti prie jūros lygio kilimo.

    Mokslininkai taip pat atkreipia dėmesį į ekosistemas: sezoninis jūros ledo sugrįžimas yra svarbus maisto grandinėms, kurios palaiko daugelį Pietų vandenyno rūšių. Jei žiemą ledo danga plonėja ar formuojasi vėliau, gali kisti ir biologiniai procesai, nuo kurių priklauso platesnės ekosistemos.

    Tyrėjų vertinimu, šiltėjant klimatui atmosferos upės gali stiprėti, o karščio bangos ore ir jūroje tapti dažnesnės bei ilgesnės. Tai reikštų, kad ateityje polinijos gali vis dažniau formuotis net tose Antarktidos vietose, kur jūros ledas anksčiau laikytas santykinai stabilus.

    Tyrimo rezultatai publikuoti mokslo žurnale „Geophysical Research Letters“.

  • Mokslininkai perspėja: šylantis Ramusis vandenynas keičia vandens amžių – pasekmės gali būti netikėtos

    Mokslininkai perspėja: šylantis Ramusis vandenynas keičia vandens amžių – pasekmės gali būti netikėtos

    Vandenyno vanduo, nors to plika akimi nematyti, turi vadinamąjį amžių: kuo ilgiau jis nepasiekia paviršiaus, tuo labiau išeikvojamas jame ištirpęs deguonis. Deguonį sunaudoja jūrų organizmai, bakterijos ir cheminės reakcijos, o atsargos atsikuria tik vandeniui susimaišius su oru.

    Naujas tyrimas rodo paradoksalų scenarijų Ramiajame vandenyne: dalis vadinamojo jauno vandens sensta, o dalis seno vandens tarsi atjaunėja. Mokslininkai šį efektą sieja su šylančio klimato keičiamomis vandenyno cirkuliacijos kryptimis ir maišymosi greičiu.

    Kas yra termoklina?

    Ryškiausi pokyčiai prognozuojami viršutinėje Ramiojo vandenyno termoklinoje, maždaug 200–1 000 metrų gylyje. Tai pereinamasis sluoksnis tarp šilto, vėjų gerai išmaišomo paviršiaus ir šaltesnių, gilesnių vandens masių.

    Šylant vandenynui, didėja temperatūrų skirtumas tarp viršaus ir gelmės, todėl stiprėja sluoksniavimasis. Paprastai tariant, vandens sluoksniai prasčiau susimaišo, o tai tiesiogiai veikia ir deguonies tiekimą į gilesnius horizontus.

    Kodėl vienur vanduo sensta, o kitur jaunėja?

    Tyrėjai, naudodami idealizuotą vandenyno cirkuliacijos modelį, simuliavo šimtmečio pokyčius ir analizavo, kaip šylantis klimatas lėtina vertikalius srautus. Paaiškėjo, kad poveikis skirtinguose Ramiojo vandenyno regionuose nėra vienodas.

    Šiaurės Ramiojo vandenyno subtropikuose termokliną labiau papildo jaunesnis, deguonies turtingesnis vanduo iš viršaus. Kai vertikalus maišymasis sulėtėja, šio papildymo mažėja, todėl vanduo tampa senesnis ir dažniau siejamas su mažesniu deguonies kiekiu.

    Tuo metu tropinėje Ramiojo vandenyno dalyje termokliną labiau veikia senesnio vandens priemaiša iš apačios. Jei šis maišymasis taip pat lėtėja, į termokliną patenka mažiau seno vandens, todėl vidutinis vandens amžius gali mažėti.

    „Modeliuodami siekėme atskirti ir aiškiai parodyti, kokie šilimo sukelti cirkuliacijos pokyčiai lemia modelį, kai jaunas vanduo sensta, o senas vanduo jaunėja Ramiojo vandenyno termoklinoje“, – teigė tyrimo autoriai.

    Ką tai gali reikšti ekosistemoms?

    Nors tyrime daugiausia dėmesio skirta fiziniams procesams, jo išvados svarbios ir biologijai: mažėjant maišymuisi, giliau esantys sluoksniai dažniau susiduria su deguonies deficitu. Tai ypač aktualu žuvims ir kitiems organizmams, kurių paplitimą riboja deguonies kiekis.

    Mokslininkai pažymi, kad didžiausi pokyčiai, tikėtina, bus juntami Šiaurės Ramiajame vandenyne, kur vandens tinkamumas gyvybei gali keistis labiausiai. Tuo pačiu kai kuriuose jau dabar mažo deguonies plotuose prognozuojamas nuostolis per artimiausią šimtmetį gali būti ne toks staigus, tačiau pradinis fonas šiose zonose ir taip išlieka prastesnis.

    Tyrėjai taip pat atkreipė dėmesį į vadinamąjį nuotolinį poveikį: Pietų vandenyno ties Antarktida šilimas gali daryti įtaką Ramiojo vandenyno vertikaliems srautams. Tokia sąveika rodo, kad atskiri vandenynų regionai klimato sistemoje yra glaudžiai susieti.

    Autoriai pabrėžia, kad tolesniems vertinimams reikės detalesnių modelių, įtraukiant vėjų laukų pokyčius ir biogeocheminius procesus. Vis dėlto jau dabar aišku, kad šiltėjant planetai, vandenyno cirkuliacijos sulėtėjimas gali nevienodai perbraižyti deguonies ir vandens amžiaus žemėlapį skirtingose Ramiojo vandenyno dalyse.

  • Prie stoties Akademik Vernadskij gimęs pirmasis sezono Vedelio ruoniukas pavadintas gelbėtojų garbei

    Netoli Ukrainos mokslinės stoties Akademik Vernadskij Antarktidoje šį sezoną užfiksuotas pirmasis Vedelio ruonio jauniklis gavo vardą. Poliarininkai paskelbė, kad patelę nuspręsta pavadinti Sali, o pilnas vardo variantas siejamas su lotynišku žodžiu, reiškiančiu gelbėtoją.

    Vardą pasiūlė socialinių tinklų vartotoja, atkreipusi dėmesį, kad apie ruoniuko gimimą pranešta rugsėjo 17 dieną. Ukrainoje tą dieną minima gelbėtojų profesinė šventė, todėl idėja pavadinti jauniklį gelbėtojų garbei greitai sulaukė palaikymo.

    „Kadangi šiandien pagerbiami visi gelbėtojai, kurie sudėtingu metu padeda gelbėti žmonių gyvybes, siūlau ruoniuką pavadinti Salvator, o trumpai – Sal arba Sali“, – rašė vardo autorė.

    Stoties komanda nurodė, kad vardų pasiūlymų sulaukta apie 1 000. Tarp jų pasitaikė ir žaismingų, ir labiau simbolinių variantų, tačiau galiausiai pasirinktas sprendimas, pabrėžiantis pagarbą gelbėtojams ir jų darbui.

    Poliarininkai taip pat pranešė, kad netoliese neseniai gimė dar vienas Vedelio ruonio jauniklis, šįkart patinėlis. Tai rodo prasidedantį aktyvesnį ruonių jauniklių sezoną, kuris pietų pusrutulyje sutampa su ankstyvu pavasariu.

    Vedelio ruoniai yra viena geriausiai prie šalčio prisitaikiusių ruonių rūšių: jie dažnai laikosi prie pakrančių ledo, o kvėpavimui naudojasi lede esančiomis angomis. Tyrėjai pabrėžia, kad tokie stebėjimai prie stoties leidžia sekti gyvūnų elgseną ir Antarktidos ekosistemos pokyčius.

    Pasak mokslininkų, jaunikliai pirmosiomis dienomis paprastai sveria apie 25–30 kilogramų. Maitinimo laikotarpiui įsibėgėjus, svoris gali sparčiai augti, o suaugę Vedelio ruoniai neretai pasiekia apie 400 kilogramų.

  • Palydovai parodė šokiruojantį mastą: per 47 metus Žemė neteko 12 trln. tonų ledo

    Palydovai parodė šokiruojantį mastą: per 47 metus Žemė neteko 12 trln. tonų ledo

    Palydoviniai stebėjimai rodo, kad per 47 metus Grenlandijos ir Antarktidos ledo skydai kartu prarado daugiau kaip 12 trilijonų tonų ledo. Tokią išvadą pateikia tarptautinė 58 mokslininkų analizė, apjungusi dešimtmečius kauptus matavimus.

    Skaičiuojama, kad vien šis dviejų didžiausių ledo skydų tirpimas nuo 1979 metų pasaulinį jūros lygį pakėlė maždaug 31,4 milimetro. Nors skaičius gali atrodyti nedidelis, globaliai jis reiškia dažnesnį pakrančių užliejimą, didesnę audrų žalą ir spartesnę pakrančių eroziją.

    Kaip sudarytas patikimiausias įrašas

    Autoriai sujungė 42 atskiras ledo skydų apžvalgas, paremtas 27 palydovinėmis misijomis. Tokia sintezė leidžia suderinti skirtingus metodus, sumažinti atsitiktines paklaidas ir gauti vientisesnį vaizdą apie ilgalaikius pokyčius.

    Grenlandijos ledo skydo palydoviniai įrašai siekia 1972 metus, o Antarktidos – 1979 metus. Tyrėjai pabrėžia, kad vertintas būtent tas masės pokytis, kuris prisideda prie jūros lygio kilimo, todėl į skaičiavimus neįtraukti kai kurie procesai, pavyzdžiui, ledo lentynų plonėjimas ar atsitraukimas.

    Kodėl ledas nyksta sparčiau

    Mokslininkai vertina, kad apie 84 proc. ledo netekčių lemia ledynų dinamika, ypač vietose, kur ledynai susitinka su vandenynu. Kitaip tariant, didžioji dalis ledo ne ištirpsta paviršiuje, o greičiau „išstumiamas“ į vandenyną dėl spartėjančio ledynų slinkimo.

    „Daugiau nei keturi penktadaliai ledo buvo išnešta į vandenyną greičiau slenkančiais ledynais, o ne ištirpo paviršiuje – tai rodo, kad ilgalaikę kryptį lemia ledo skydų reakcija į šylantį vandenyną“, – sakė glaciologė Inès Otosaka.

    Likę maždaug 16 proc. siejami su atmosferos veiksniais, tokiais kaip paviršinis tirpsmas ir sniego kiekio pokyčiai. Šie procesai gali smarkiai svyruoti dėl konkrečių sezonų orų, tačiau ilgalaikė tendencija išlieka susijusi su šylančiais vandenyno vandenimis.

    Grenlandija ir Antarktida: skirtingi signalai

    Grenlandijoje vis dažniau minimas reiškinys, kai šiltesni Atlanto vandenys skverbiasi toliau į šiaurę ir pasiekia ledynų „vartus“ vandenyne. Tai didina povandeninį ledo ardymą, spartina ledynų slinkimą ir didina ledo masės nuostolius.

    Antarktidoje svarbų vaidmenį atlieka stiprėjantys vėjai ir kintančios srovės, kurios gali atnešti šiltesnį vandenį prie ledo. Pastaraisiais metais kai kuriuose regionuose trumpalaikiai rodikliai atrodė stabilesni, tačiau tai siejama su laikinomis meteorologinėmis sąlygomis, įskaitant neįprastai gausų sniegą Rytų Antarktidoje.

    Tyrėjai pažymi, kad po 1990 metų ledo netektys smarkiai paspartėjo ir kol kas nėra aiškių ženklų, jog ši kryptis keistųsi. Tokie duomenys svarbūs ne tik mokslui: jie naudojami tikslesnėms jūros lygio prognozėms, kurios reikalingos planuojant pakrančių apsaugą ir infrastruktūrą.

    „Šie rezultatai parodo, kokia svarbi tarptautinė mokslinė partnerystė, siekiant suprasti didžiausius mūsų laikų aplinkos pokyčius“, – sakė Europos kosmoso agentūros atstovas Diego Fernandez.

  • Antarktidos debesys glumina klimato modelius: mokslininkai pripažįsta, kad trūksta atsakymų

    Antarktidos debesys glumina klimato modelius: mokslininkai pripažįsta, kad trūksta atsakymų

    Kodėl Antarktida taip svarbi?

    Antarktidos ir Pietų vandenyno debesys – vienas didžiausių neapibrėžtumų, kai kalbama apie pasaulio klimato prognozes. Nors modeliai dažnai atkuria bendrą debesuotumo vaizdą, jie gali klaidingai įvertinti, kiek šilumos iš atmosferos pasiekia paviršių.

    Nauja analizė, paremta Japonijos Antarktidos ekspedicijos JARE64 matavimais, rodo, kad neatitikimai ypač ryškūs energijos balanse. Tai reiškia, kad net ir „teisingai“ pavaizduoti debesys modeliuose gali duoti neteisingą šilumos srautų rezultatą.

    Ekspedicijos duomenys atskleidė spragą

    Matavimai buvo atliekami ledlaužyje R/V Shirase nuo 2022 metų gruodžio iki 2023 metų kovo. Mokslininkai registravo debesų savybes, atmosferos temperatūrą ir drėgmę, spinduliuotę paviršiuje bei aerozolių, ore esančių smulkių dalelių, koncentraciją.

    Surinkti duomenys buvo palyginti su dviem plačiai naudojamais atmosferos duomenų rinkiniais ERA5 ir MERRA-2, taip pat su klimato modeliu CAM-ATRAS. Visi trys šaltiniai gana neblogai atkartojо bendrą debesų pasiskirstymą, tačiau atsirado esminiai skirtumai detalėse.

    ERA5 ir MERRA-2 dažniau nei realybėje „matė“ žemus debesis virš Pietų vandenyno. CAM-ATRAS geriau atitiko stebėjimus tiek pagal debesų dažnį, tiek pagal fazę, tai yra santykį tarp skystų vandens lašelių ir ledo kristalų.

    Didžiausia bėda – šilumos srautai

    Didžiausias neatitikimas paaiškėjo vertinant energiją: visi analizuoti modeliai ir duomenų rinkiniai nuvertino ilgabangės atmosferos spinduliuotės kiekį, pasiekiantį paviršių. Kitaip tariant, skaičiavimai rodė per mažai iš dangaus sklindančios šilumos net tada, kai modeliai prognozavo daug žemų debesų.

    Viena galimų priežasčių – netiksliai pavaizduota debesų mikrostruktūra. Jei modelyje debesyse „per daug“ ledo ir „per mažai“ skysto vandens, tokie debesys gali išspinduliuoti mažiau šiluminės energijos žemyn, nei vyksta realybėje.

    Prie problemos prisideda ir atmosferos temperatūros paklaidos: jei modeliai turi tendenciją „atšaldyti“ orą, spinduliuotės balansas natūraliai bus iškreiptas. Šie du veiksniai kartu gali reikšmingai paveikti skaičiavimus, susijusius su ledo danga ir regiono šiltėjimo tempu.

    Tyrėjai atskirai įvertino aerozolių poveikį, nes tokios dalelės gali keisti debesų formavimąsi ir jų savybes. ERA5 ir MERRA-2 aerozolių koncentracijos buvo didesnės nei išmatuotos ekspedicijos metu, todėl CAM-ATRAS modelyje buvo imituotas didesnis aerozolių kiekis.

    Padidinus aerozolių emisijas modelyje, iš tiesų formavosi daugiau žemų debesų, tačiau tai tik ribotai pakeitė paviršių pasiekiantį spinduliuotės kiekį. Tai rodo, kad vien debesų „skaičiaus“ koregavimas problemos neišsprendžia, svarbios ir jų fizinės savybės.

    Šios išvados svarbios ne tik Antarktidai: Pietų vandenynas veikia pasaulinę šilumos apytaką ir daro įtaką tam, kaip greitai šyla planeta. Debesys čia vienu metu atlieka dvi priešingas funkcijas: atspindi Saulės šviesą, bet kartu sugeria ir spinduliuoja šilumą, todėl net maža klaida gali turėti didelį efektą prognozėms.

    Mokslininkai pabrėžia, kad viena pagrindinių priežasčių, kodėl modeliai klysta, yra tiesioginių stebėjimų trūkumas Antarktidoje ir aplinkiniuose vandenyse. Pasak jų, geriau išnaudojant jau surinktus, bet iki šiol nepakankamai įtrauktus matavimus, būtų galima sumažinti modelių paklaidas ir patikslinti ateities klimato scenarijus.

  • Po Antarktidos ledu – Himalajų dydžio kalnų pėdsakai? Mokslininkai sieja su gyvybės sprogimu

    Po Antarktidos ledu – Himalajų dydžio kalnų pėdsakai? Mokslininkai sieja su gyvybės sprogimu

    Antarktida dažniausiai įsivaizduojama kaip ledu sukaustytas žemynas, tačiau po storu ledo skydu gali slypėti gerokai dramatiškesnė istorija. Naujas tyrimas rodo, kad po Antarktidos ledu gali būti užkastos senovinių kalnų grandinių „šaknys“, kadaise prilygusios šiandienos Himalajams.

    Mokslininkų teigimu, šie milžiniški kalnai galėjo prisidėti prie sąlygų, kurios vėliau leido suklestėti sudėtingai gyvybei vandenynuose. Idėja paremta ne tiesioginiais gręžiniais, o itin patvarių mineralų, cirkonų, analize.

    Kas išdavė senovinius superkalnus

    Cirkonai yra itin atsparūs kristalai, išsaugantys uolienų „parašą“ net tada, kai pačios uolienos seniai suirusios. Jų cheminė sudėtis ir urano bei švino izotopų santykiai leidžia datuoti, kada ir kokiomis sąlygomis susiformavo uolienos, iš kurių šie grūdeliai kilo.

    Kadangi daugiau nei 99,5 proc. Antarktidos dengia ledas, tiesiogiai tirti žemyno geologiją sunku. Todėl tyrėjai rėmėsi cirkonais, kurie iš Antarktidos buvo pernešti į vandenynų nuosėdas, ir sujungė 1 712 naujai ištirtų grūdelių duomenis su ankstesniais Antarktidos cirkonų tyrimais.

    Analizė atskleidė ypač ryškų amžiaus „piką“ laikotarpiu maždaug prieš 650–450 milijonų metų, kai formavosi superžemynas Gondvana. Įtraukus Antarktidos duomenis į pasaulinę duomenų bazę, Gondvanos kalnodaros signalas tapo vienu didžiausių tokio tipo pėdsakų visame rinkinyje.

    Nuo kalnų erozijos iki deguonies

    Vienas svarbiausių tyrimo akcentų – dalis cirkonų rodo susidarymą sąlygomis, būdingomis itin aukštų kalnų giluminėms „šaknims“, kur uolienas veikia didžiulis slėgis. Tai sustiprina hipotezę, kad susidūrus dabartinės Antarktidos, Indijos, Australijos ir Kalahario kratonų masyvams galėjo iškilti Himalajų masto kalnų juostos.

    Tokie kalnai kyla ne vien tam, kad vėliau būtų nušlifuoti erozijos. Ardant kalnams, į aplinkinius vandenynus patenka didžiuliai kiekiai nuosėdų ir cheminių elementų, ypač fosforo ir geležies, kurie skatina pirminę produkciją – dumblių ir cianobakterijų augimą.

    Didesnė pirminė produkcija reiškia daugiau organinės medžiagos ir daugiau fotosintezės metu pagaminamo deguonies. Tačiau vien gamybos nepakanka: kad deguonies lygis atmosferoje augtų, dalis organinės anglies turi būti greitai palaidota nuosėdose, kitaip ji suyra ir deguonis vėl „sunaudojamas“ cheminėse reakcijose.

    Tyrėjai teigia, kad Gondvanos kalnų erozija galėjo sukurti būtent tokį mechanizmą: didžiuliai nuosėdų srautai greitai užklojo organine anglimi ir sulfidu turtingas nuogulas, padėdami ilgesniam laikui „užrakinti“ anglį ir taip palengvindami deguonies kaupimąsi.

    Ar tai paaiškina gyvūnų įvairovės šuolį?

    Mokslininkai pabrėžia, kad nenori tiesiogiai teigti, jog Antarktidos superkalnai sukėlė kambro sprogimą – laikotarpį, kai ankstyvajame paleozojuje sparčiai išaugo gyvūnų įvairovė. Greičiau kalbama apie palankias aplinkos sąlygas: daugiau maisto jūrų ekosistemose, daugiau deguonies ir daugiau cheminių „statybinių blokų“, reikalingų, pavyzdžiui, mineralizuotiems skeletams.

    Vis dėlto lieka neapibrėžtumų. Tyrėjai pripažįsta, kad atmosferos deguonies kilimo laikas ir mastas nėra pakankamai tiksliai rekonstruoti, o jų skaičiavimai patys savaime dar neįrodo priežastinio ryšio.

    Taip pat minimi ir ankstesni, maždaug prieš 800 milijonų metų fiksuojami deguonies chemijos pokyčiai, kurių šis modelis iki galo nepaaiškina. Nepaisant to, nauji cirkonų duomenys sustiprina bendrą scenarijų: žemynams susidūrus kyla kalnai, jie ardomi, maistinės medžiagos užlieja vandenynus, o nuosėdos padeda palaidoti anglį – ir po ilgo geologinio „grandininio“ proceso gyvybei atsiveria naujos galimybės.

    Jei po Antarktidos ledu iš tiesų slypi senųjų kalnų „šaknys“ ir dalis milžiniškų nuosėdinių kūnų, ateities tyrimai – nuo geofizinių matavimų iki kryptingesnių gręžinių – galėtų pateikti dar tvirtesnių įrodymų. Kol kas cirkonai primena, kad net ledo tyloje gali būti užkoduota istorija, pakeitusi visos planetos biologinę raidą.

    Tyrimas publikuotas mokslo žurnale „Earth and Planetary Science Letters“.

  • Antarktidos paslaptis prieš 90 mln. metų: mokslininkai rado miškų ir senovinių gaisrų pėdsakų

    Šiandien Antarktida yra ledynų sukaustytas žemynas, tačiau nauji geologiniai duomenys rodo visai kitokį jos veidą tolimoje praeityje. Mokslininkai teigia, kad maždaug prieš 90 mln. metų čia augo miškai, o kraštovaizdį periodiškai niokojo gaisrai.

    Tokias išvadas leidžia daryti iš Vakarų Antarktidos, Amundseno jūros rajono, išgautas nuosėdų gręžinys. Jame aptikta itin gerai išsilaikiusi senovinė miško dirva, gausi žiedadulkių ir sporų, taip pat šaknų tinklas, rodantis, kad aplinka tuo metu buvo žalia ir vešli.

    Ypatingą dėmesį tyrėjai skyrė gaisrų pėdsakams. Nuosėdose jie rado kelis skirtingus „parašus“: anglies dalelių, gintaro ir durpinių samanų sporų, kurios leidžia atkurti tuometines ekosistemas ir jų kaitą.

    Anglies fragmentų analizė rodo, kad dalis jų susidarė degant minkštai spygliuočių medienai palyginti žemoje temperatūroje. Tai svarbu, nes padeda suprasti, kokio tipo augalija vyravo ir kokiomis sąlygomis ugnis galėjo plisti net ir tuometinėje, prie Pietų ašigalio esančioje, platumoje.

    Gintaras šiuo atveju laikomas suakmenėjusia medžių sakų medžiaga, kuri galėjo tekėti kamienais ir „užsandarinti“ ugnies pažeistas vietas. O durpinių samanų sporų gausa signalizuoja, kad regione galėjo būti aukštapelkės ar drėgnos, durpėjančios buveinės.

    Mokslininkai šiuos radinius sieja su vėlyvuoju kreidos periodu, kai Antarktida buvo kitaip išsidėsčiusi ir turėjo glaudesnių geologinių ryšių su Australija. Remiantis tyrėjų vertinimais, vidutinė metinė temperatūra galėjo siekti apie 12 laipsnių Celsijaus, o klimatui būdingi ir sausesni tarpsniai, ir gausesni krituliai.

    Tokie kontrastai didina gaisrų tikimybę: sausrų metu augalija išdžiūsta, o audrų laikotarpiu žaibai gali tapti užsiliepsnojimų šaltiniu. Dėl to miškų gaisrai, nors ir atrodantys neįtikėtini šiandieninėje Antarktidoje, tuomet galėjo būti pasikartojantis reiškinys.

    Šie duomenys svarbūs ne tik kaip intriguojanti istorija apie „žaliąją“ Antarktidą. Jie padeda tikslinti Žemės klimato modelius, suprasti, kaip šiltesnis pasaulis veikė poliarines ekosistemas, ir kokie procesai lėmė drėgnų miškų bei pelkių plėtrą net itin aukštose platumose.

    Mokslininkų teigimu, nuosėdų gręžiniai yra vienas patikimiausių būdų rekonstruoti senovinę aplinką, nes juose išlieka ir cheminiai, ir biologiniai „pėdsakai“. Tolimesni tyrimai turėtų patikslinti, kokie augalai dominavo, kaip dažnai kilo gaisrai ir kaip greitai po jų atsistatydavo ekosistemos.

    Pastaraisiais metais Antarktida išlieka ir aktyvi šiuolaikinių tyrimų kryptis, susijusi su ozono sluoksnio kaita bei atmosferos procesais. Tačiau šis atradimas primena, kad žemyno istorija daug turtingesnė, nei leidžia manyti dabartinis ledinis peizažas.

  • Antarktida nuo 2020 metų netikėtai kaupia ledą: mokslininkai aiškina, kas iš tiesų vyksta

    Nuo 2020 metų Antarktidos ledo skydas, remiantis palydoviniais matavimais, netikėtai fiksuoja masės prieaugį. Tyrėjai pabrėžia, kad tai nereiškia, jog globalus atšilimas sustojo, o veikiau atspindi trumpalaikius klimato sistemos svyravimus.

    Naujausi darbai sieja šį reiškinį su didesniu sniego kiekiu Rytų Antarktidoje. Būtent gausesni krituliai gali laikinai padidinti ledo masę net ir šylant planetai, nes šiltesnė atmosfera pajėgia išlaikyti daugiau drėgmės.

    Mokslininkai nurodo, kad svarbų vaidmenį galėjo suvaidinti įšilęs vandenynas tropikuose, ypač regione, kur susitinka vakarinė Ramiojo vandenyno dalis ir rytinė Indijos vandenyno dalis. Toks ilgiau trunkantis šilumos perteklius gali pakeisti atmosferos cirkuliaciją ir drėgmės pernašą į pietus.

    2021–2023 metais, tyrėjų vertinimu, susiformavo atmosferinių bangų grandinė, susijusi su Rossby bangomis, kuri nukreipė daugiau drėgmės Antarktidos link. Dalis papildomos drėgmės atkeliauja vadinamosiomis atmosferos upėmis, kurios trumpais laikotarpiais atgabena didžiulius vandens garų kiekius ir sukelia intensyvius snygius.

    Net jei Rytų Antarktidoje laikinai daugėja sniego ir ledo masės, Vakarų Antarktida išlieka pažeidžiama dėl šiltesnio vandenyno poveikio ledo lentynoms ir spartėjančio ledynų slinkimo į jūrą. Tai reiškia, kad trumpalaikis prieaugis vienoje žemyno dalyje gali tik iš dalies kompensuoti nuostolius kitoje.

    Be to, keli metai su mažiau atmosferos upių ar pasikeitusia cirkuliacija gali greitai apversti balansą. Todėl tyrėjai šį epizodą vertina kaip trapų, nuo natūralių svyravimų priklausantį laikotarpį, o ne ilgalaikę tendenciją.

    Antarktidos masės pokyčiai dažnai vertinami naudojant gravitacinių matavimų palydovų duomenis, kurie leidžia aptikti, kur ir kiek keičiasi ledo skydą sudarančios masės. Tokie stebėjimai padeda atskirti regionus, kur ledo daugėja dėl snygio, nuo vietų, kur ledo netenkama dėl tirpsmo ir ledynų „nutekėjimo“ į vandenyną.

    Mokslininkai primena, kad Antarktidos ledo skydas turi milžinišką jūros lygį kelti galinčio vandens atsargą: visiškas jo ištirpimas teoriškai reikštų apie 58 metrų pasaulinio vandenyno lygio kilimą. Dėl to net ir laikini masės prieaugiai nekeičia esminio klausimo: ilgalaikė rizika išlieka, jei šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos nemažės.

    „Antarktida šiuo metu yra trapaus balanso būsenoje“, – sakė klimatologė Ruth Mottram.

    Jos teigimu, nors gausesni snygiai kurį laiką gali padaryti masės balansą teigiamą, ledo tekėjimas į vandenyną kai kuriose vietose tuo pat metu greitėja. Tai reiškia, kad dabartinę situaciją reikėtų vertinti kaip signalą apie sudėtingą klimato sistemos dinamiką, o ne kaip paneigimą, kad planeta šyla.