Nowe odkrycia dotyczące topnienia lodu ujawniają nieoczekiwane mechanizmy

W ostatnich latach naukowcy obserwowali szybki spadek lodu morskiego na Antarktydzie, największej pokrywie lodowej na świecie. W ciągu dekady zamarznięty kontynent skurczył się o obszar mniej więcej wielkości Grenlandii, a lód nie odrodził się. Nowe dane satelitarne pokazują, że proces topnienia nie przebiega tak, jak wcześniej sądzono, i wiąże się z nieoczekiwanymi mechanizmami związanymi ze zmianą zasolenia oceanu.

Tradycyjnie uważano, że globalne ocieplenie i wzrost temperatury oceanów powodują topnienie pokryw lodowych, a uwolniona woda chłodzi powierzchnię, co umożliwia tworzenie się nowego lodu. Jednak ostatnie badania pokazują coś innego: w Oceanie Południowym (połączenie południowego Pacyfiku, Atlantyku i Oceanu Indyjskiego otaczające Antarktydę, często określane jako piąty ocean) zasolenie wód powierzchniowych wzrasta, co prowadzi do złożonych zmian w dynamice i strukturze oceanów, a także przyspieszonego topnienia lodu morskiego.

Przez dziesięciolecia naukowcy obserwowali, jak chłodzenie powierzchni sprzyja rozszerzaniu się lodu morskiego, tworząc tzw. „pętlę sprzężenia zwrotnego” — więcej lodu oznacza większą powierzchnię odbijającą, a mniej ciepła słonecznego jest pochłaniane. Ale teraz okazuje się, że rosnące zasolenie faktycznie zakłóca ten system, czyniąc lód mniej stabilnym i przyspieszając jego zanikanie.

Badania z wykorzystaniem satelitów Europejskiej Agencji Kosmicznej i podwodnych robotów wykazały, że zasolenie powierzchni Oceanu Południowego gwałtownie wzrosło od 2015 r. Dzieje się tak, ponieważ bardziej słona woda jest cięższa i gęstsza, a także opada niżej, mieszając warstwy oceanu i umożliwiając wzrost ciepła z głębin. W rezultacie ciepło, które wcześniej było uwięzione w głębinach, teraz dociera do powierzchni i przyspiesza topnienie lodu.

Modele naukowe, które wcześniej przewidywały, że ocieplenie doprowadzi do wzrostu opadów i stabilizacji pokryw lodowych, nie odpowiadają już rzeczywistości. Nowe dane pokazują, że struktura stratyfikacji oceanu ulega rozpadowi, co prowadzi do szybszej i trwalszej utraty lodu morskiego. Naukowcy wcześniej udokumentowali pojawienie się masywnej polinii Maud Rise.

Utrata lodu morskiego to nie tylko lokalny problem środowiskowy, ale także globalne wyzwanie. Lód morski odgrywa kluczową rolę w regulacji klimatu Ziemi: działa jak gigantyczne lustro, odbijając światło słoneczne i zapobiegając jego pochłanianiu przez ocean. Bez niego powierzchnia planety pochłania więcej ciepła, przyspieszając globalne ocieplenie, nasilając burze i przyczyniając się do wzrostu poziomu mórz.

Utrata lodu niszczy również unikalne ekosystemy. Pingwiny cesarskie, które wykorzystują platformy lodowe do rozmnażania i wychowywania piskląt, są zagrożone wyginięciem. Mały kryl, podstawa łańcucha pokarmowego Antarktydy, żywi się glonami rosnącymi pod lodem. Bez stabilnych platform lodowych gatunki te zaczną zanikać, wpływając na cały ekosystem, w tym na wieloryby, foki i inne ssaki morskie.

Odkrycie zwiększonego zasolenia wód powierzchniowych jest kluczowe dla zrozumienia, dlaczego lód topi się szybciej niż oczekiwano. Woda o wysokim zasoleniu jest cięższa i gęstsza, a także opada niżej, mieszając warstwy oceanu i umożliwiając wzrost ciepła z głębin. Proces ten przyspiesza topnienie lodu od dołu, nawet zimą, gdy wcześniej uważano, że lód jest stabilny.

Powstaje potężna pętla sprzężenia zwrotnego: im więcej soli w wodach powierzchniowych, tym więcej ciepła pochodzi z głębin, powodując jeszcze większe topnienie lodu. W rezultacie ludzkość widzi rozpad znanych warstwowych struktur oceanu, co prowadzi do przyspieszonej utraty lodu morskiego i zmiany klimatu.

„Obecne modele klimatyczne, oparte na założeniu stabilności i stopniowego wzrostu opadów, nie odzwierciedlają już rzeczywistej sytuacji. Nowe dane wymagają rewizji i aktualizacji, aby prawidłowo przewidzieć przyszły stan Antarktydy i globalny klimat. W przeciwnym razie ludzkość ryzykuje, że zostanie zaskoczona nieodwracalnymi zmianami” – podsumowują klimatolodzy.