Tag: Pietų vandenynas

  • Antarktidos jūros ledui traukiantis lėtėja vandenyno „liftas“: kokias pasekmes jaus Atlantas

    Antarktidos jūros ledo plotui per pastarąjį dešimtmetį sparčiai mažėjant, mokslininkai fiksuoja ryškius pokyčius Pietų vandenyne. Naujausi tyrimai rodo, kad silpnėja procesai, kurie tarsi milžiniškas vandenyno „liftas“ tūkstančius metų kėlė ir skirstė šilumą, deguonį bei maistines medžiagas link Atlanto.

    Moksliniame darbe, publikuotame žurnale „Nature Climate Change“, daug dėmesio skiriama Antarktinei tarpinei vandens masei. Tai šaltas, deguonies turtingas vanduo, susiformuojantis aplink Antarktidą maždaug 700–1 200 metrų gylyje ir vėliau sklindantis į Atlanto, Ramųjį ir Indijos vandenynus.

    „Šis vanduo yra vienas iš pagrindinių mechanizmų, padedančių vandenynui pernešti šilumą, anglį, deguonį ir maistines medžiagas iš pietų į tropikus“, – teigiama tyrėjų išvadose.

    Pastaraisiais metais ši vandens masė tapo sūresnė, tankesnė ir linkusi slinkti į didesnį gylį. Mokslininkų vertinimu, tokie pokyčiai gali pakeisti, kaip efektyviai Pietų vandenynas atskiria šiltesnius paviršinius sluoksnius nuo šaltų gelmių, o kartu ir tai, kur „sukaupiama“ perteklinė šiluma.

    Vienas svarbiausių veiksnių yra sezoninis jūros ledo tirpsmas. Įprastai vasarą tirpstantis ledas į Pietų vandenyną išleidžia gėlo vandens, kuris praskiedžia paviršinį sluoksnį ir palaiko mažesnį druskingumą, reikalingą šiai cirkuliacijai veikti stabiliai.

    Tačiau po 2014 metais pasiekto rekordinio ledo ploto, apie 2016 metus situacija pasikeitė: ledas ėmė trauktis smarkiai ir greitai. Mažiau ledo reiškia mažiau gėlo vandens įtekėjimo, todėl paviršiniai sluoksniai darosi sūresni, o tai keičia vandens tankį ir jo „nusėdimo“ gylį.

    Tyrėjai skaičiuoja, kad per dešimtmetį šio sluoksnio druskingumas didėja maždaug 0,005 gramo druskos kilogramui vandens. Nors skaičius atrodo mažas, per ilgesnį laiką toks pokytis gali reikšmingai pakeisti vandens masės savybes ir jos judėjimą tarp vandenynų.

    Pasaulio vandenynai sugeria didelę dalį perteklinės šilumos ir anglies dioksido, susidarančių dėl žmogaus veiklos, todėl cirkuliacijos pokyčiai turi tiesioginių pasekmių klimatui. Jei Pietų vandenyne mažiau efektyviai perskirstoma šiluma, dalis jos gali būti sukaupta kituose sluoksniuose ar regionuose, o tai gali paveikti ir Atlanto dinamiką.

    Mokslininkai atkreipia dėmesį, kad pasikeitęs šilumos kaupimas Pietų vandenyne gali dar labiau skatinti jūros ledo nykimą, taip sukuriant savotišką uždarą ratą. Be to, tokie poslinkiai gali turėti įtakos audrų trajektorijoms, kritulių pasiskirstymui ir regioniniam jūros lygiui, nes tai susiję su tuo, kur ir kiek šilumos išlaiko vandenynas.

    Tyrėjų teigimu, panašūs pokyčiai Žemės klimato istorijoje galėjo vykti paskutinio tarpledynmečio pabaigoje, maždaug prieš 130 000 metų. Vis dėlto esminis skirtumas yra tempas: tada transformacijos vyko per tūkstančius metų, o dabar ryškūs poslinkiai stebimi per kelis dešimtmečius.

    Tai didina neapibrėžtumą dėl artimiausių dešimtmečių pasekmių, nes ekosistemos ir klimato sistema paprastai prisitaiko prie lėtesnių pokyčių. Spartesnė dinamika reiškia didesnę riziką, kad reakcijos bus staigesnės ir sunkiau prognozuojamos.

    Pietų vandenyno pokyčiai sutampa su kitomis pasaulinėmis tendencijomis. Pastaraisiais metais vis daugiau tyrimų rodo, kad vandenynuose, ežeruose ir upėse mažėja ištirpusio deguonies, o šį procesą sieja su šiltėjimu, tarša, biologinės įvairovės nykimu ir vandenų rūgštėjimu.

    Deguonis ir cirkuliacija yra glaudžiai susiję: kai vanduo prasčiau maišosi ir lėčiau atsinaujina, giluminiai sluoksniai gali būti prasčiau aprūpinami deguonimi. Dėl to pokyčiai aplink Antarktidą stebimi ne tik kaip regioninė problema, bet ir kaip signalas apie visos planetos klimato sistemos pokyčius.

  • Antarktidos lede atsivėrė Portugalijos dydžio skylė: mokslininkai paaiškino, kas ją sukėlė

    Rytų Antarktidoje žiemos įkarštyje jūros lede atsivėrė milžiniška atviro vandens zona, kurios plotas siekė apie 90 000 kvadratinių kilometrų. Tai šiek tiek mažiau nei Portugalijos teritorija ir, mokslininkų teigimu, tokio reiškinio šioje vietoje ir šiuo metų laiku iki šiol nebuvo fiksuota.

    Neįprastas darinys buvo pastebėtas Breido įlankoje 2024 metų rugpjūtį, kai šis regionas paprastai būna vientisai sukaustytas ledo. Palydoviniai stebėjimai parodė didelį atviro vandens plotą, išsilaikiusį tarp aplinkinio jūros ledo.

    Tyrėjai aiškina, kad skylė susiformavo dėl kelių vienu metu sutapusių ekstremalių veiksnių. Pagrindinį vaidmenį atliko atmosferos upės, siauros, tačiau itin drėgnos oro masių juostos, pernešančios didelius vandens garų kiekius iš šiltesnių platumų į poliarinius regionus.

    2024 metų liepos ir rugpjūčio mėnesiais link Antarktidos nusidriekė keli tokie srautai, atnešę šiltesnį ir drėgnesnį orą. Dėl to sustiprėjo šiluminis fonas, o į vandenyno paviršių pateko daugiau šilumos, todėl ledui formuotis tapo gerokai sunkiau.

    Tuo pat metu stiprūs vėjai pakeitė paviršinių vandenų judėjimą ir paskatino gilesnių, šiltesnių vandens masių kilimą į viršų. Šis procesas dažnai siejamas su Ekmano efektu, kai vėjas stumia paviršinį vandenį, o jo vietą užima iš gylio pakilęs šiltesnis vanduo.

    Kai šiltesnis vanduo pasiekia paviršių, jis ne tik stabdo užšalimą, bet ir padeda išlaikyti atviro vandens plotą net tada, kai aplinkui ledo danga turėtų storėti. Tokia kombinacija gali veikti kaip savotiškas pastiprinantis mechanizmas, nes atviras vanduo sugeria daugiau šilumos nei ledas.

    Autoriai perspėja, kad ateityje panašios skylės gali pasitaikyti dažniau, jei dėl klimato kaitos stiprės atmosferos upės ir daugės jūrinių karščio bangų. Tai reikštų papildomą spaudimą jūros ledo stabilumui net ir regionuose, kurie anksčiau buvo laikomi atsparesniais.

  • 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.

  • 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 įspėja: Ramiojo vandenyno gelmėse vanduo staiga „sensta“, pasekmės gali būti didelės

    Mokslininkai įspėja: Ramiojo vandenyno gelmėse vanduo staiga „sensta“, pasekmės gali būti didelės

    Kalifornijos universiteto San Diege mokslininkai, pasitelkę supaprastintą vandenynų cirkuliacijos modelį, nustatė netikėtą reiškinį Ramiajame vandenyne: dalyje regionų vandens masių „amžius“ ateityje gali kisti priešingomis kryptimis. Tai svarbu ne tik mokslininkams, bet ir žvejybai, ekosistemoms bei klimato prognozėms.

    Tyrėjų rezultatai publikuoti mokslo žurnale „AGU Advances“. Modeliavimas apėmė maždaug 100 metų laikotarpį ir analizavo, kaip šylantis klimatas gali keisti vandens masių atsinaujinimą ir deguonies kiekį skirtingose Ramiojo vandenyno zonose.

    Vandens „amžius“ šiame kontekste nereiškia, kad vanduo tiesiogine prasme sensta. Taip vadinamas laikas, praėjęs nuo paskutinio vandens masės kontakto su atmosfera, kai ji galėjo pasipildyti deguonimi.

    Šis rodiklis glaudžiai susijęs su deguonies atsargomis: paviršiuje vanduo sugeria deguonį iš oro, o gilesniuose sluoksniuose jis palaipsniui sunaudojamas bakterijų, cheminių reakcijų ir kvėpuojančių organizmų. Kuo ilgiau vanduo izoliuotas nuo paviršiaus, tuo didesnė rizika, kad deguonies jame mažės.

    Šylantis vandenynas susiduria su dvigubu iššūkiu. Šiltesnis vanduo fiziškai gali ištirpinti mažiau deguonies, o tuo pačiu stiprėja stratifikacija, kai šiltesni paviršiniai sluoksniai vis labiau atsiskiria nuo šaltesnių gilesnių, todėl vertikalus maišymasis silpnėja.

    Ypač svarbi yra vadinamoji termoklina, pereinamoji zona maždaug 200–1 000 metrų gylyje. Būtent joje, kaip rodo modeliavimas, gali ryškėti didžiausi pokyčiai, nes tai riba tarp deguonimi turtingesnių paviršinių vandenų ir gilesnių, lėčiau atsinaujinančių sluoksnių.

    Subtropinėje šiaurinio Ramiojo vandenyno dalyje prognozuojama situacija, kai vanduo vis rečiau bus „vėdinamas“ maišantis su paviršiumi. Dėl lėtesnio vertikalaus judėjimo į gilesnius sluoksnius pateks mažiau šviežio, deguonimi turtingo vandens, todėl vidutinis vandens „amžius“ gali didėti, o deguonies kiekis mažėti.

    Tuo metu tropiniame Ramiajame vandenyne mechanizmas gali veikti priešinga kryptimi. Šiuo metu ten vyrauja procesai, kurie kelia į viršų senesnį, deguonies stokojantį vandenį, tačiau jei šis kilimas sulėtės, į termokliną pateks mažiau „senos“ vandens masės.

    Dėl to tropikų regione vidutinis vandens „amžius“ gali mažėti, o deguonies lygis, remiantis modeliu, išlikti stabilesnis arba net kiek padidėti. Vis dėlto tai nereiškia, kad deguonies stokos zonos tropikuose savaime taps saugios jūrų gyvybei.

    Tyrime išskiriamas ir dar vienas netikėtas veiksnys: nuotolinis Pietų vandenyno poveikis. Modeliavimas rodo, kad Pietų vandenyno šiltėjimas gali per didelio masto cirkuliacijos pokyčius paveikti Ramiojo vandenyno vandenų atsinaujinimą ir deguonies dinamiką net už tūkstančių kilometrų.

    Pasak autorių, toks „nuotolinis ryšys“ gali riboti senų, deguonies stokojančių vandenų kilimą tropiniame ir šiauriniame Ramiajame vandenyne. Tai pabrėžia, kad atskiri vandenynų regionai nėra izoliuoti, o pokyčiai vienoje pasaulio dalyje gali persiduoti kitur per globalią cirkuliaciją.

    Mokslininkai akcentuoja, kad deguonies pokyčiai ypač jautrūs ribinėse zonose, kuriose jo ir taip mažai. Net nedideli svyravimai gali keisti rūšių pasiskirstymą, mažinti buveinių plotą ir didinti stresą žuvims bei kitiems organizmams, ypač kai tai sutampa su kylančia temperatūra.

    Kartu pabrėžiama, kad modeliavimas neišvengiamai supaprastina realybę ir gali neapimti visų veiksnių, tokių kaip trumpalaikiai klimato svyravimai ar regioniniai procesai. Vis dėlto bendras signalas aiškus: Ramiojo vandenyno šiltėjimas gali lemti ne tolygų, o sudėtingą, regioniškai nevienodą vandens „amžiaus“ ir deguonies pokyčių paveikslą.

  • 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.

  • Antarktidos ledas tirpsta, o į vandenyną plūsta gyvsidabris: mokslininkai įspėja dėl rizikų

    Antarktidos ledas tirpsta, o į vandenyną plūsta gyvsidabris: mokslininkai įspėja dėl rizikų

    Antarktidos ledo tirpsmas gali turėti netikėtą pasekmę: į Pietų vandenyną vis aktyviau patenka gyvsidabris, dešimtmečius ir net šimtmečius kauptas lede. Naujas tyrimas rodo, kad klimato šiltėjimas paverčia Antarktidą antriniu taršos šaltiniu, o poveikis gali išplisti už poliarinio regiono ribų.

    Gyvsidabris į aplinką patenka natūraliai, pavyzdžiui, per vulkaninę veiklą ar uolienų irimą, tačiau pramonės laikotarpiu jo kiekiai smarkiai išaugo. Didžiausią indėlį sieja iškastinio kuro deginimas ir kai kurios kasybos veiklos, dėl kurių gyvsidabrio junginiai atmosferoje gali keliauti didelius atstumus.

    Ilgą laiką Antarktidos ledas veikė kaip savotiška saugykla: ore nusėdęs gyvsidabris buvo įšaldomas ir užkonservuojamas sniego bei ledo sluoksniuose. Tačiau spartėjant tirpsmui, šis istorinis teršalų rezervas vėl įtraukiamas į apytaką ir per tirpsmo vandenis bei eroziją patenka į pakrančių ekosistemas.

    Ką parodė nuosėdų tyrimai

    Tyrėjų grupė, vadovaujama Pekino universiteto mokslininko Chengzhen Zhou, analizavo nuosėdų gręžinius Antarktidos pusiasalio regione. Tai viena sparčiausiai šylančių ir greičiausiai besikeičiančių Antarktidos vietų, todėl ji laikoma ankstyvu indikatoriumi, kas gali vykti ir kitur.

    Duomenys rodo, kad Antarktidos pusiasalio šelfe gyvsidabris kaupiasi maždaug dukart greičiau nei pasaulinis šelfų vidurkis. Be to, nuo pramonės revoliucijos pradžios, maždaug nuo XIX amžiaus vidurio, kaupimosi tempas išaugo apie 160 proc.

    Vienas pagrindinių kelių, kaip gyvsidabris pasiekia Antarktidą, yra atmosfera: nusėdęs jis gali būti įtraukiamas į jūros vandenį ir vėl grįžti į orą. Mokslininkai šį procesą apibūdina kaip atmosferos ir vandenyno apytakos ciklą, kuris leidžia teršalams cirkuliuoti net atokiuose regionuose.

    Du ciklai, kurie stiprina taršą

    Tyrime pabrėžiama, kad dabar veikia ne tik atmosferos ir vandenyno apytaka, bet ir papildomas mechanizmas, susijęs su ledynų tirpsmu. Kai ledas tirpsta, o pakrantėse intensyvėja erozija, gyvsidabris iš ledo ir sausumos nuosėdų lengviau mobilizuojamas ir patenka į jūrą.

    „Šių dviejų ciklų sąveika padidino tirpsmo skatinamą gyvsidabrio išsiskyrimą iš sausumos apie 550 proc., o oro ir jūros mainus apie 350 proc.“, – teigiama tyrėjų išvadose.

    Tyrėjų vertinimu, tai reiškia, kad klimato šiltėjimas Antarktidoje ne tik keičia ledynų būklę, bet ir sustiprina cheminių teršalų judėjimą. Kitaip tariant, istorinė tarša, kuri buvo laikoma tarsi užrakinta, tampa aktyvia ir gali didinti poveikį ekosistemoms.

    Kodėl tai svarbu žmonėms

    Pasaulio sveikatos organizacija gyvsidabrį įvardija tarp 10 didžiausią susirūpinimą keliančių cheminių medžiagų visuomenės sveikatai. Net mažos koncentracijos gali būti toksiškos, o didžiausia rizika siejama su metilgyvsidabriu, kuris kaupiasi gyvūnų audiniuose ir stiprėja kylant mitybos grandine.

    Ankstesni tyrimai Antarktidoje yra fiksavę, kad jūros lede gyvenančios bakterijos gali paversti gyvsidabrį metilgyvsidabriu. Būtent ši forma laikoma ypač pavojinga, nes ji linkusi bioakumuliuotis planktono, krilio, žuvų ir galiausiai aukštesnių plėšrūnų organizmuose.

    Naujausi duomenys taip pat kelia nerimą dėl taršos plitimo: gyvsidabrio pernaša iš Antarktidos pusiasalio į atvirą vandenyną srovėmis, tyrimo vertinimu, išaugo apie 400 proc. Tai reiškia, kad poveikis teoriškai gali persiduoti platesnėms Pietų vandenyno teritorijoms ir potencialiai paliesti žvejybos bei ekosistemų stabilumą.

    Mokslininkai pabrėžia, kad problema yra susijusi su žmogaus veikla, todėl sprendimai taip pat priklauso nuo pasirinkimų: mažesni iškastinio kuro deginimo mastai ir taršos kontrolė lemia ne tik šiltnamio efektą sukeliančių dujų, bet ir gyvsidabrio emisijų mažėjimą. Tyrimas publikuotas Proceedings of the National Academy of Sciences.

  • Antarktidoje užfiksuotas šalčiausias rodiklis per 14 metų: ką apie ekstremumus aiškina mokslininkai

    Antarktidos gilumoje, tyrimų stotyje „Concordia“, užfiksuota minus 84,1 laipsnio Celsijaus temperatūra. Tai žemiausias rodiklis šiame žemyne per pastaruosius 14 metų ir vienas ryškiausių pastarųjų metų ekstremalių oro sąlygų pavyzdžių.

    „Concordia“ stotis įsikūrusi Antarktidos plokščiakalnyje, ant maždaug 3 300 metrų storio ledo skydo, daugiau nei 965 kilometrų atstumu nuo artimiausios pakrantės. Dėl aukščio, labai sauso oro ir ilgų poliarinių naktų čia susidaro sąlygos, leidžiančios temperatūrai kristi iki itin žemų reikšmių.

    Iš pirmo žvilgsnio toks šaltis gali atrodyti kaip argumentas prieš klimato šiltėjimą, tačiau mokslininkai pabrėžia, kad vienas ekstremalus matavimas nepaneigia ilgalaikių tendencijų. Klimatas vertinamas pagal daugiametę statistiką, o Antarktidoje natūralus kintamumas gali sukelti tiek labai šaltas, tiek neįprastai šiltas bangas.

    Dar daugiau, pastaruoju metu Antarktidoje vis dažniau fiksuojami dideli temperatūros kontrastai per trumpą laiką. Tai siejama su atmosferos cirkuliacijos svyravimais, poliarinio sūkurio pokyčiais ir šiltesnių oro masių įsiveržimais į kai kuriuos regionus, ypač prie Antarktidos pusiasalio.

    Šis atšalimas užfiksuotas praėjus vos kelioms savaitėms po priešingo reiškinio, kai vienoje Antarktidos vietų žiemos metu buvo fiksuota net 15,4 laipsnio Celsijaus temperatūra. Tokie „švytuoklės“ tipo svyravimai atkreipia dėmesį į tai, kaip greitai gali keistis sąlygos net ir stabilumu garsėjančiuose poliariniuose regionuose.

    Ekspertai akcentuoja, kad ekstremalūs epizodai konkrečiuose taškuose nebūtinai atspindi viso žemyno būklę. Vis dėlto bendras vaizdas rodo, kad dalis Antarktidos ledo masyvo ilgainiui praranda ledą, o Pietų vandenynas šyla, kas turi įtakos jūros ledo sezonui ir ekosistemoms.

    Mokslininkai perspėja, kad intensyvėjant ekstremaliems reiškiniams didėja rizika tiek infrastruktūrai, tiek tiekimo grandinėms, tiek žmonių sveikatai, ypač kai karščio, sausrų ar gaisrų epizodai sutampa su kitais stresoriais. Poliariniai regionai svarbūs ir tuo, kad jie veikia pasaulinę vandenynų cirkuliaciją, o pokyčiai ten ilgainiui gali atsispindėti ir kituose žemynuose.

    „Tai tik pradžia, o situacija neišvengiamai blogės, kol priartėsime prie ribos, kur žmonėms bus vis sunkiau prisitaikyti“, – sakė Potsdamo klimato poveikio tyrimų instituto vadovas Johanas Rockströmas.

    Nors rekordinių šalčių epizodai patraukia dėmesį, mokslininkai ragina žiūrėti plačiau: svarbiausia yra ilgalaikės temperatūros, vandenynų šilumos ir ledo masės tendencijos. Būtent jos lemia, kaip keisis jūros lygis, ekstremalių reiškinių dažnis ir kokių sprendimų reikės artimiausiais dešimtmečiais.