Een internationaal team van onderzoekers heeft ontdekt waarom zoet water, gesmolten uit de Antarctische ijskappen, wordt vaak gedetecteerd onder het oppervlak van de oceaan, in plaats van naar de top te stijgen boven dichter zeewater.

Het onderzoek, geleid door de Universiteit van Southampton, verschijnt deze week in het tijdschrift Natuur in samenwerking met collega's van het National Oceanography Centre, Southampton, Universiteit van East Anglia (UEA), British Antarctic Survey en de Universiteit van Stockholm. Het team ontdekte dat de rotatie van de aarde invloed heeft op de manier waarop smeltwater zich gedraagt ​​- waardoor het op een diepte van enkele honderden meters blijft.

Professor Alberto Naveira Garabato, of Ocean and Earth Science aan de Universiteit van Southampton en hoofdauteur van de studie, zegt:"Wij geloven dat onze studie een belangrijke stap is om te begrijpen hoe het smeltwater zich in de oceaan vermengt en zal helpen bij het ontwerpen van klimaatmodellen, die er grotendeels van uitgaan dat smeltwater alleen op het oppervlak van oceanen aanwezig is. Ons onderzoek benadrukt de detectie ervan op grotere diepte en verklaart waarom het daar wordt gevonden."

De onderzoekers deden hun ontdekking tijdens een expeditie in de Zuidelijke Oceaan, onder leiding van professor Karen Heywood van UEA, op het Royal Research Ship James Clark Ross van British Antarctic Survey. De reis werd in 2014 ondernomen als onderdeel van het door de NERC gefinancierde iSTAR-programma4. Het team heeft de turbulentie gemeten die wordt ervaren door smeltwater terwijl het uit een grot onder de Pine Island-gletsjer stroomde - een van de snelst smeltende gletsjers op Antarctica. Ze gebruikten een VMP23 (Vertical Microstructure Profiler) om subtiele fluctuaties in het water te detecteren.

De wetenschappers ontdekten dat het smeltwater honderden meters naar beneden zakt, omdat het probeert uit te stijgen boven het omringende dichtere zeewater, het wordt beïnvloed door de rotatie van de aarde. Hierdoor draait hij zeer snel rond zijn verticale as, wat resulteert in het uitwerpen van smeltwaterfilamenten in een zijwaartse beweging in de omringende zee - waardoor wordt voorkomen dat het water naar de oppervlakte stijgt.

Wetenschappers zijn geïnteresseerd in de diepte waarop water van de Antarctische ijskappen de oceaan binnenkomt, omdat het verschillende effecten heeft op de wereldwijde oceaancirculatie en het klimaat. Smeltwater aan de oppervlakte maakt de bovenste lagen van de Zuidelijke Oceaan lichter. Men denkt dat dit het zinken van die wateren in de regio vertraagt, en om de uitbreiding van het Antarctische zee-ijs te bevorderen. Het injecteren van hetzelfde smeltwater op diepte zou het tegenovergestelde effect hebben, ten gunste van het zinken van oppervlaktewateren en het terugtrekken van het Antarctische zee-ijs.

Dokter Alexander Forryan, ook van de Universiteit van Southampton, commentaar:"Het effect van smeltwater op het klimaat werd tot het uiterste doorgevoerd en gepopulariseerd in de Hollywood-kaskraker 'The Day After Tomorrow'. Hoewel niemand verwacht dat ons klimaat binnen een paar dagen zal veranderen, zoals de film - we weten dat zoet water dat in onze zeeën stroomt een dramatische invloed kan hebben op de zeespiegel en de oceaancirculatie. Als zodanig, het is van vitaal belang dat onze modellen rekening houden met de aanwezigheid van zowel oppervlakte- als diep smeltwater om hun nauwkeurigheid te maximaliseren."

Het team hoopt nu een manier te ontwikkelen om het proces in klimaatmodellen weer te geven, zodat klimaatmodelleurs betrouwbaar de impact van het smelten van Antarctica op ons veranderende klimaat kunnen onderzoeken.