De Antarctische Circumpolaire Stroom, of ACC, is de sterkste oceaanstroom op onze planeet. Het strekt zich uit van het zeeoppervlak tot de bodem van de oceaan, en omsluit Antarctica.

Het is van vitaal belang voor de gezondheid van de aarde omdat het Antarctica koel en bevroren houdt. Het verandert ook naarmate het klimaat op aarde opwarmt. Wetenschappers zoals wij bestuderen de stroming om erachter te komen hoe deze de toekomst van de ijskappen van Antarctica kan beïnvloeden. en de zeespiegel van de wereld.

De ACC vervoert naar schatting 165 miljoen tot 182 miljoen kubieke meter water per seconde (een eenheid die ook wel een "Sverdrup" wordt genoemd) van west naar oost, meer dan 100 keer de stroom van alle rivieren op aarde. Het vormt de belangrijkste verbinding tussen de Indiase, Stille en Atlantische Oceaan.

De nauwste geografische vernauwing waardoor de stroom stroomt is Drake Passage, waar slechts 800 km Zuid-Amerika van Antarctica scheidt. Terwijl elders de ACC een breed domein lijkt te hebben, hij moet ook navigeren door steile onderzeese bergen die zijn pad beperken en hem naar het noorden en zuiden over de Zuidelijke Oceaan sturen.

Wat is de Antarctische Circumpolaire Stroom?

Een satellietbeeld over Antarctica onthult een bevroren continent omringd door ijskoud water. Noordwaarts bewegend, weg van Antarctica, de watertemperatuur stijgt eerst langzaam en daarna snel over een scherpe helling. Het is de ACC die deze grens handhaaft.

De ACC wordt gecreëerd door de gecombineerde effecten van sterke westenwinden over de Zuidelijke Oceaan, en de grote verandering in oppervlaktetemperaturen tussen de evenaar en de polen.

De dichtheid van de oceaan neemt toe naarmate het water kouder en zouter wordt. De warme, zoute oppervlaktewateren van de subtropen zijn veel lichter dan de koude, zoeter water in de buurt van Antarctica. We kunnen ons voorstellen dat de diepte van constante dichtheidsniveaus oploopt naar Antarctica.

De westenwind maakt deze helling steiler, en de ACC rijdt er oostwaarts langs, sneller waar de helling steiler is, en zwakker waar het platter is.

Fronten en bodemwater

In de ACC zijn er scherpe veranderingen in de waterdichtheid die bekend staan ​​als fronten. Het Subantarctisch Front in het noorden en het Polar Front verder naar het zuiden zijn de twee belangrijkste fronten van de ACC (de zwarte lijnen in de afbeeldingen). Van beide is bekend dat ze zich in sommige delen van de Zuidelijke Oceaan in twee of drie takken splitsen, en in andere delen samensmelten.

Wetenschappers kunnen de dichtheid en snelheid van de stroom bepalen door de hoogte van de oceaan te meten, hoogtemeters gebruiken. Bijvoorbeeld, dichtere wateren zitten lager en lichtere wateren staan ​​hoger, en verschillen tussen de hoogte van het zeeoppervlak geven de snelheid van de stroming.

Het pad van de ACC is kronkelend, vanwege de sturende werking van de zeebodem, en ook vanwege instabiliteit in de stroming.

De ACC speelt ook een rol in de meridionale (of globale) kantelende circulatie, die diepe wateren gevormd in de Noord-Atlantische Oceaan naar het zuiden in de Zuidelijke Oceaan brengt. Eenmaal daar wordt het bekend als Circumpolair Diep Water, en wordt rond Antarctica gedragen door de ACC. Het stijgt langzaam naar het oppervlak ten zuiden van het poolfront.

Zodra het aan de oppervlakte komt, een deel van het water stroomt weer naar het noorden en zinkt naar het noorden van het subarctische front. Het resterende deel stroomt naar Antarctica waar het wordt omgezet in het dichtste water in de oceaan, zinkt naar de zeebodem en stroomt noordwaarts in de afgrond als Antarctisch bodemwater. Deze paden zijn de belangrijkste manier waarop de oceanen warmte en koolstofdioxide absorberen en vasthouden in de diepe oceaan.

Stroom wijzigen

De ACC is niet immuun voor klimaatverandering. De Zuidelijke Oceaan is opgewarmd en opgefrist in de bovenste 2, 000 meter. Snelle opwarming en verfrissing is ook gevonden in het Antarctische Bodemwater, de diepste laag van de oceaan.

De wateren ten zuiden van het poolfront worden frisser door de toegenomen regenval daar, en de wateren ten noorden van het poolfront worden zouter door de toegenomen verdamping. Deze veranderingen worden veroorzaakt door menselijke activiteit, voornamelijk door het toevoegen van broeikasgassen aan de atmosfeer, en aantasting van de ozonlaag. Het ozongat herstelt zich nu, maar de broeikasgassen blijven wereldwijd stijgen.

De afgelopen 40 jaar zijn de winden boven de Zuidelijke Oceaan met ongeveer 40% toegenomen. Verrassend genoeg, dit heeft zich niet vertaald in een versterking van de slagkracht van de ACC. In plaats daarvan is er een toename van wervelingen die warmte naar de pool verplaatsen, vooral in hotspots zoals Drake Passage, Kerguelen-plateau, en tussen Tasmanië en Nieuw-Zeeland.

We zien al veel verandering. De vraag is nu hoe deze verhoogde overdracht van warmte over de ACC de stabiliteit van de Antarctische ijskap zal beïnvloeden, en bijgevolg de snelheid van de mondiale zeespiegelstijging.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.