science >> Wetenschap >  >> Natuur

Antarctisch zee-ijs 2016, recordlaagte door perfecte storm van tropische, polaire omstandigheden

Na een lichte stijging in de afgelopen decennia, de omvang van het zee-ijs rond Antarctica kelderde in 2016. Credit:Malte Stuecker/University of Washington

Terwijl het winterse zee-ijs in het noordpoolgebied zo dramatisch afneemt dat schepen nu door die wateren kunnen navigeren zonder enige escorte van ijsbrekers, de scène op het zuidelijk halfrond is heel anders. Het zee-ijsgebied rond Antarctica is in de winter zelfs iets toegenomen, dat wil zeggen, tot vorig jaar.

Een dramatische daling van het Antarctische zee-ijs bijna een jaar geleden, tijdens de lente op het zuidelijk halfrond, bracht zijn maximale oppervlakte naar het laagste niveau in 40 jaar registratie. De oceaantemperaturen waren ook ongewoon warm. Deze uitzonderlijke, plotselinge duikvlucht in Antarctica verschilt van de langdurige achteruitgang op het noordelijk halfrond. Een nieuwe studie van de Universiteit van Washington toont aan dat het gebrek aan Antarctisch zee-ijs in 2016 gedeeltelijk te wijten was aan een unieke een-tweetje van atmosferische omstandigheden, zowel in de tropische Stille Oceaan als rond de Zuidpool.

De studie werd op 24 augustus gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven .

“Deze combinatie van factoren, al deze dingen komen samen in één jaar, was eigenlijk de 'perfecte storm, ' voor Antarctisch zee-ijs, " zei corresponderende auteur Malte Stuecker, een UW postdoctoraal onderzoeker in de atmosferische wetenschappen. "Hoewel we in de toekomst een langzame afname van de opwarming van de aarde verwachten, we verwachten niet dat zo'n snelle daling in een enkel jaar heel vaak zal gebeuren."

Het gebied van zee-ijs rond Antarctica op zijn hoogtepunt eind 2016 was 2 miljoen vierkante kilometer (ongeveer 800, 000 vierkante mijl) minder dan het gemiddelde van het satellietrecord. statistisch, dit is drie standaarddeviaties verwijderd van het gemiddelde - een gebeurtenis die naar verwachting slechts eens in de 300 jaar willekeurig zou plaatsvinden.

Het laagterecord werd niet voorspeld door klimaatwetenschappers, dus UW-onderzoekers keken naar het grotere geheel in oceaan- en atmosferische gegevens om uit te leggen waarom het gebeurde.

Het vorige jaar, 2015-16, had een zeer sterke El Niño in de tropische Stille Oceaan. Bijgenaamd de "Godzilla El Nino, " het evenement was vergelijkbaar met andere monster El Niños in 1982-83 en 1997-98. In tegenstelling tot het evenement 1997-98, echter, het werd pas in 2016 gevolgd door een relatief zwakke La Niña.

Ver weg van de tropen, het tropische El Niño-patroon creëert een reeks hoge- en lagedrukzones die ongewoon warme oceaantemperaturen veroorzaken in het oostelijke Ross van Antarctica, Amundsen en Bellingshausen zeeën. Maar anno 2016 toen er geen sterke La Niña uitkwam, onderzoekers ontdekten dat deze ongewoon warme oppervlaktepoelen langer bleven hangen dan normaal en het volgende seizoen de bevriezing van het zeewater beïnvloedden.

Het percentage van het oceaanoppervlak bedekt met zee-ijs in 2016 was in veel delen van de Zuidelijke Oceaan lager dan normaal (bruin). De zwarte lijn toont de rand van het gebied met minimaal 15 procent ijsbedekking. Credit:Malte Stuecker/Universiteit van Washington

"Ik heb vele jaren gewerkt aan het tropische klimaat en El Niño, en het verbaast me om de verstrekkende gevolgen te zien, ' zei Stucker.

In de tussentijd, waarnemingen tonen aan dat de winden rond Antarctica in 2016 ongewoon zwak waren, wat betekent dat ze het zee-ijs niet wegduwden van de Antarctische kust om plaats te maken voor de vorming van nieuw ijs. Dit had gevolgen voor de ijsvorming rond een groot deel van de Zuidelijke Oceaan.

"Dit was een heel zeldzame combinatie van gebeurtenissen, iets dat we nog nooit eerder hebben gezien in de waarnemingen, ' zei Stucker.

De onderzoekers analyseerden 13, 000 jaar klimaatmodelsimulaties om te bestuderen hoe deze unieke omstandigheden het zee-ijs zouden beïnvloeden. Bij elkaar genomen, het El Niño-patroon en de wind in de Zuidelijke Oceaan verklaren ongeveer tweederde van de daling van 2016. De rest kan te wijten zijn aan ongewoon grote stormen, waarvan een eerder artikel suggereerde dat er ijsschotsen waren gebroken.

Wetenschappers voorspellen dat de oceaan van Antarctica een van de laatste plekken op aarde zal zijn waar de opwarming van de aarde zal optreden. Uiteindelijk zal het oppervlak van de Zuidelijke Oceaan beginnen op te warmen, echter, en dan zal het zee-ijs daar op langere termijn beginnen af ​​te nemen.

"Onze beste schatting van het Antarctische zee-ijs keerpunt is ergens in het volgende decennium, maar met grote onzekerheid omdat het klimaatsignaal klein is in vergelijking met de grote variaties die van jaar tot jaar kunnen optreden, " zei co-auteur Cecilia Bitz, een UW hoogleraar atmosferische wetenschappen.

Stuecker merkte op dat dit soort grote, zeldzame weersgebeurtenis is nuttig om de fysica achter de vorming van zee-ijs te helpen begrijpen, en om te leren hoe u de waarnemingen het beste kunt verklaren.

"Om het klimaatsysteem te begrijpen, moeten we de atmosfeer combineren, oceaan en ijs, maar we moeten ons op meer dan een specifieke regio concentreren, "Zei Stuecker. "Als we het zee-ijs op Antarctica willen begrijpen, we kunnen niet zomaar lokaal inzoomen - we moeten echt een globaal perspectief innemen."