Op de noordhelling van Alaska, sneeuw smelt eerder in het voorjaar en de datum waarop het ingesneeuwd is later in de herfst, volgens een nieuwe studie van CIRES- en NOAA-onderzoekers. Atmosferische dynamiek en zee-ijscondities zijn de oorzaak van deze verlenging van het sneeuwvrije seizoen, vonden de wetenschappers, en de gevolgen zijn verstrekkend - waaronder vogels die eerder eieren leggen en bevroren rivieren die eerder stromen.

"De timing van het smelten van de sneeuw en de lengte van het sneeuwvrije seizoen hebben een aanzienlijke invloed op het weer, de permafrost, en wilde dieren - kortom, het Arctische terrestrische systeem als geheel, " zei Christopher Cox, een wetenschapper met CIRES aan de Universiteit van Colorado Boulder en NOAA's Physical Sciences Division in Boulder, Colorado. Het onderzoek is geaccepteerd voor publicatie in de Bulletin van de American Meteorological Society .

Door zich te concentreren op de overgangsseizoenen op de noordelijke helling - het smelten van de sneeuw in de lente en het begin van de sneeuwlaag in de herfst - ontdekten de onderzoekers dat sinds het midden van de jaren zeventig, het smelten van de lente is eerder gebeurd, en later is de eerste sneeuw gevallen. Het eindresultaat:een verlenging van het sneeuwvrije seizoen, met ongeveer een week per decennium van 1975 tot 2016. Van 1975 tot 2016, de smeltende lentesneeuw is elk decennium bijna drie dagen eerder gearriveerd, en van 1979-2016, het begin van de sneeuw is later gekomen, met ongeveer 4,5 dagen per decennium.

CIRES- en NOAA-onderzoekers en hun collega's analyseerden langetermijnwaarnemingen van sneeuwbedekking en meteorologie in het NOAA Barrow Atmospheric Baseline Observatory buiten Utqia?vik (voorheen Barrow), Alaska, samen met andere records van omgevingsvariabelen in de regio.

Ondanks natuurlijke schommelingen op en neer, een aanhoudende, er ontstond een langetermijnopwarmingstrend:acht van de tien vroegste smeltdata hebben plaatsgevonden sinds 1990, wijzend op de invloed van de opwarming van de Arctische temperaturen. 2016 beleefde de vroegste smelting, de laatste sneeuwval in de herfst, en het langste sneeuwvrije seizoen in 115 jaar registratie - ongeveer 45 procent langer dan het gemiddelde van de afgelopen vier decennia.

De onderzoekers begonnen vervolgens hun gegevens te ontleden om weergerelateerde factoren te vinden die mogelijk bijdragen aan deze waargenomen veranderingen. Ze vonden verschillende factoren aan het werk in de lente versus de herfst. Veranderingen in de stromingspatronen van warme lucht uit de Stille Oceaan vanuit het zuiden zorgden ervoor dat eerdere lentesneeuw smelt, terwijl het afnemende zee-ijs in de zomer de grootste invloed had op het latere begin van sneeuw in de herfst.

De onderzoekers ontdekten dat grootschalige kenmerken van atmosferische circulatie, in het bijzonder de kracht en positie van de Aleutian Low, een semi-permanente, subpolair lagedrukgebied in de Golf van Alaska nabij de Aleoeten - grotendeels bepalend voor de timing van het smelten van de sneeuw in de lente in Alaska, door het transport van warme, vochtige lucht in de regio.

Omgekeerd, in de herfst, de hoeveelheid open water in de Beaufort en de oostelijke Chukchi-zee bleek van grote invloed te zijn op de temperatuur in Utqia?vik en de daaropvolgende timing van het begin van sneeuw. De omvang van het open water in de regio tijdens de herfst is de afgelopen decennia aanzienlijk toegenomen, een signaal dat andere studies hebben gekoppeld aan Arctische versterking.

De snelle uitbreiding van het sneeuwvrije seizoen van de North Slope heeft gevolgen gehad voor de watervoorraden, gedrag in het wild, het groeiseizoen van de plant en meer, rapporteerde het onderzoeksteam in het nieuwe artikel. Bijvoorbeeld, op Cooper Island bij Utqia?vik, waar sinds 1975 een kolonie zwarte zeekoeten wordt gevolgd, onderzoekers ontdekten dat de timing van het leggen van eieren van de zeevogels correleert met het smelten van sneeuw in Utqia?vik, dus eerder smelten betekent eerder leggen van eieren. De timing van het smelten van de sneeuw beïnvloedde ook de timing van de piekafvoer van het North Slope-riviersysteem en het begin van het vegetatieve groeiseizoen, volgens de onderzoekers.

"Het is opmerkelijk hoe snel de dingen veranderen in het noordpoolgebied en hoe het langere sneeuwvrije seizoen van invloed is op zoveel andere patronen - de zeekoeten, vegetatie groei, en stromen van gassen uit de toendra, " zei Diane Stanitski, co-auteur van het artikel en een wetenschapper aan het NOAA Earth System Research Laboratory in Boulder, Colorado.

De sneeuwsmeltdatum van dit voorjaar in Utqia?vik was laat, op 18 juni, zei hoofdauteur Cox. Deze late smelting heeft de krant niet gehaald, omdat er toen al analyses waren gedaan, maar de atmosferische omstandigheden die tot de latere smelt leidden, kwamen overeen met de bevindingen in de krant. Een dergelijke variabiliteit onderstreept de noodzaak van voortdurende monitoring van sneeuwbedekking, zei Kox.

Langetermijndatasets uit de regio helpen wetenschappers de redenen achter langetermijnveranderingen te begrijpen en te voorspellen waar de regio in de toekomst mee te maken zal krijgen. "Deze studie heeft een geïntegreerde benadering die inspeelt op de noodzaak om Arctisch milieuonderzoek op systeemniveau te bevorderen, een uitdaging die door de brede wetenschappelijke gemeenschap is erkend als noodzakelijk om de voorspellingen van toekomstige veranderingen te verbeteren, " zei Kox.