science >> Wetenschap >  >> Natuur

Recordhoogte Arctisch zoet water stroomt naar Labradorzee, lokale en mondiale oceanen aantasten

Een gesimuleerde rode kleurstof tracer vrijgelaten uit de Beaufort Gyre in de Noordelijke IJszee (midden boven) toont zoetwatertransport door de Canadese Arctische Archipel, langs Baffin Island naar de westelijke Labradorzee, voor de kust van Newfoundland en Labrador, waar het het zoutgehalte van het oppervlak vermindert. Linksonder is Newfoundland (driehoekige landmassa) omgeven door oranje voor zoeter water, met de Canadese Golf van St. Lawrence erboven geel gekleurd. Krediet:Francesca Samsel en Greg Abram

Zoet water hoopt zich op in de Noordelijke IJszee. De Beaufortzee, dat het grootste zoetwaterreservoir in de Noordelijke IJszee is, het zoetwatergehalte in de afgelopen twee decennia met 40% is toegenomen. Hoe en waar dit water in de Atlantische Oceaan zal stromen, is belangrijk voor de lokale en mondiale oceaancondities.

Een studie van de Universiteit van Washington, Los Alamos National Laboratory en de National Oceanic and Atmospheric Administration laten zien dat dit zoete water door de Canadese archipel reist om de Labradorzee te bereiken, in plaats van via de bredere zeedoorgangen die aansluiten op de zeeën in Noord-Europa. De open-access studie werd op 23 februari gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

"De Canadese archipel is een belangrijk kanaal tussen de Noordpool en de Noord-Atlantische Oceaan, " zei hoofdauteur Jiaxu Zhang, een UW-postdoctoraal onderzoeker bij het Coöperatief Instituut voor Klimaat, Oceaan- en ecosysteemstudies. "In de toekomst, als de wind zwakker wordt en het zoete water vrijkomt, er is een potentieel voor deze grote hoeveelheid water om een ​​grote invloed te hebben in de regio van de Labradorzee."

De bevinding heeft gevolgen voor het mariene milieu van de Labradorzee, aangezien Arctisch water meestal frisser is, maar ook rijk aan voedingsstoffen. Deze route heeft ook invloed op grotere oceaanstromingen, namelijk een lopende bandcirculatie in de Atlantische Oceaan waarin koudere, zwaarder water zinkt in de Noord-Atlantische Oceaan en komt langs het oppervlak terug als de Golfstroom. frisser, lichter water dat de Labradorzee binnenkomt, kan die omslaande circulatie vertragen.

De Beaufort Gyre is een windpatroon met de klok mee in de westelijke Noordelijke IJszee dat ervoor zorgt dat zoet water zich ophoopt aan het oppervlak van de oceaan. Wanneer die winden ontspannen, het zoete water stroomt niet door Straat Fram, maar door de smalle kanalen van de Canadese Archipel om de Labradorzee te bereiken, voor de kust van Newfoundland en Labrador in Canada. Krediet:Universiteit van Washington

"We weten dat de Noordelijke IJszee een van de grootste signalen van klimaatverandering heeft, " zei co-auteur Wei Cheng van het UW-gebaseerde Cooperative Institute for Climate, Oceaan- en atmosfeerstudies. "Op dit moment zit dit zoete water nog steeds vast in het noordpoolgebied. Maar zodra het eruit komt, het kan een zeer grote impact hebben."

Zoeter water bereikt de Noordelijke IJszee door regen, sneeuw, rivieren, instroom uit de relatief frissere Stille Oceaan, evenals het recente smelten van het zee-ijs in de Noordelijke IJszee. frisser, lichter water drijft bovenaan, en de wind met de klok mee in de Beaufortzee duwt dat lichtere water samen om een ​​koepel te creëren.

Wanneer die winden ontspannen, de koepel zal afvlakken en het zoete water komt vrij in de Noord-Atlantische Oceaan.

"Mensen hebben al veel tijd besteed aan het bestuderen waarom het zoetwater van de Beaufortzee de afgelopen decennia zo hoog is geworden, " zei Zhang, die het werk begon in het Los Alamos National Laboratory. "Maar het maakt ze zelden uit waar het zoete water naartoe gaat, en we denken dat dat een veel belangrijker probleem is."

Deze kaart toont het studiegebied van de Beaufort Gyre en de nabijgelegen wateren, met kleuren die het gemiddelde oppervlaktezoutgehalte voor 1983-2008 weergeven. Labels tonen het vertrekgebied van de Labradorzee, Straat van Nares, Lancaster-geluid, Straat Davis en Straat Fram. Krediet:Zhang et al./Nature Communications

Met behulp van een techniek die Zhang ontwikkelde om het zoutgehalte van de oceaan te volgen, de onderzoekers simuleerden de oceaancirculatie en volgden de verspreiding van zoetwater in de Beaufortzee in een eerdere gebeurtenis die plaatsvond van 1983 tot 1995.

Hun experiment toonde aan dat het grootste deel van het zoete water de Labradorzee bereikte via de Canadese archipel, een complexe reeks smalle doorgangen tussen Canada en Groenland. Deze regio is slecht bestudeerd en werd als minder belangrijk beschouwd voor de zoetwaterstroom dan de veel bredere Fram Strait, die aansluit op de Noord-Europese zeeën.

In het model, de zoetwaterafvoer van 1983-1995 reisde voornamelijk langs de Noord-Amerikaanse route en verminderde het zoutgehalte in de Labradorzee aanzienlijk - een verversing van 0,2 delen per duizend aan de ondiepere westelijke rand, voor de kust van Newfoundland en Labrador, en van 0,4 delen per duizend in de Labradorstroom.

De hoeveelheid zoet water die zich nu in de Beaufortzee bevindt, is ongeveer twee keer zo groot als de bestudeerde casus. op meer dan 23, 300 kubieke kilometer, of meer dan 5, 500 kubieke mijl. Deze hoeveelheid zoet water die in de Noord-Atlantische Oceaan terechtkomt, kan aanzienlijke gevolgen hebben. De exacte impact is niet bekend. Het onderzoek richtte zich op gebeurtenissen uit het verleden, en huidig ​​​​onderzoek kijkt naar waar de zoetwaterophoping van vandaag zou kunnen eindigen en welke veranderingen dit zou kunnen veroorzaken.

"Een zoetwaterafgifte van deze omvang in de subpolaire Noord-Atlantische Oceaan zou een kritisch circulatiepatroon kunnen beïnvloeden, genaamd de Atlantische Meridional Overturning Circulation, die een aanzienlijke invloed heeft op het klimaat op het noordelijk halfrond, " zei co-auteur Wilbert Weijer van Los Alamos National Lab.