In de afgelopen twee decennia, het zee-ijs in de Zuidelijke Oceaan nam gestaag toe, maar vanaf 2016, onderzoekers stonden versteld van een snelle achteruitgang. Deze onvoorziene afname van zee-ijs benadrukt de ontoereikendheid van bestaande modellen van de omvang en dikte van het zee-ijs. Dit is belangrijk omdat de Zuidelijke Oceaan een sleutelrol speelt bij het reguleren van de wereldwijde koolstofcyclus door de opname van koolstof en warmte door de oceaan te reguleren.

Een variabele waarmee de huidige modellen geen rekening houden, is de spanning van oceaangolven op zee-ijs. Een samenwerkingsverband van Europese oceanografische onderzoekers heeft nu een onderzoek gepubliceerd naar de effecten van oceaangolven op het zee-ijs van de Zuidelijke Oceaan met behulp van gegevens van het sterrenbeeld Sentinel 1. De resultaten worden gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Daten, Sentinel 1 bestaat uit twee satellieten, Sentinel 1a en Sentinel 1b, beide uitgerust met C-band synthetische apertuurradar, die beelden met een zeer hoge resolutie biedt waaruit onderzoekers golfhoogte-informatie kunnen afleiden. De onderzoekers testten golfhoogtegegevens van duizenden Sentinel-afbeeldingen tegen een model van een ijsrand langs de y-as met een x-as die in het ijs wijst en een smal golfspectrum dat zich voortplant in de richting Φ ten opzichte van de x-as.

Wind genereert golven over ijsvrije oceanen, die zich over grote afstanden voortplanten, uiteindelijk het met ijs bedekte water bereiken. Voortplantende golven herverdelen het momentum van de wind over grote gebieden, en geef die energie door aanvaring aan zee-ijs. Modellering toont aan dat de spanning die door deze botsingen wordt veroorzaakt, de ijsrand beïnvloedt.

Van bijzonder belang is de snelheid van golfverval, of demping. Gedempte golven in zee-ijs geven aan dat er energie aan de ijsrand is gegeven, het verstrekken van een behoorlijke maatstaf voor het schatten van de effecten van golven op de omvang en dikte van het zee-ijs. Echter, zoals vaak het geval is bij wetenschappelijk onderzoek, de resultaten zijn ingewikkeld.

Hoewel de onderzoekers concluderen dat golfspanning een belangrijke factor is in de evolutie van zee-ijs, vooral binnen een paar honderd kilometer van het zee-ijs, dergelijke spanningen zijn zeer variabel. Ze melden dat golfverval veel sneller kan gebeuren dan eerder werd aangenomen, maar de demping is zeer variabel.

"Duidelijk, de sterke golfforcering het hele jaar door in de Zuidelijke Oceaan zorgt voor een aanzienlijke kracht die zou moeten helpen een compacte ijsrand te behouden, " schrijven de auteurs, eraan toevoegend dat de bijbehorende golfbewegingen "waarschijnlijk ook bijdragen aan het uiteenvallen van ijsschotsen en raften, wat resulteert in het ruwere (en mogelijk dikkere) zee-ijs dat wordt waargenomen door scatterometers nabij de ijsrand."

De auteurs zijn van mening dat de dataset die door hun onderzoek is geproduceerd, kan bijdragen aan gekoppelde golf-ijs-interactiemodellen die momenteel in ontwikkeling zijn.

© 2018 Fys.org