Experts in Japan hebben onlangs ontdekt dat de atmosferische omstandigheden in de buurt van Alaska maanden later de zee-ijscondities in de Noordelijke IJszee kunnen beïnvloeden. Het team gebruikte verschillende gegevens, inclusief scheepsgegevens uit 2018, om te ontdekken hoe een enkele atmosferische gebeurtenis boven de noordelijke Stille Oceaan de vorming van zee-ijs aanzienlijk vertraagde in het Pacifische Noordpoolgebied.

"De opwarming van de aarde is aan de gang, dus de wereldgemiddelde temperatuur van de oppervlaktelucht neemt toe, maar vergeleken met die trend, het noordpoolgebied twee keer of meer zo snel opwarmt, " zei assistent-professor Tsubasa Kodaira, eerste auteur van de recente onderzoekspublicatie en een expert in toegepaste fysische oceanografie van de Universiteit van Tokyo.

Een belangrijke warmtebron in het noordpoolgebied is warm Pacifisch zeewater. Het zeewater stroomt noordwaarts de Beringzee in, dan door de smalle, 85 kilometer brede opening van de Beringstraat in de Chukchi-zee en verder in het noordpoolgebied. Onderzoekers aan boord van het onderzoeksschip Mirai hebben in november 2018 de watercondities gedurende 12 opeenvolgende dagen geregistreerd terwijl ze langs de rand van zee-ijs in de Chukchi-zee zeilden. Ondanks ideale atmosferische omstandigheden voor zee-ijsvorming, onderzoekers noteerden dat het wateroppervlak ongewoon warm en ijsvrij bleef.

De vertraging van de vorming van zee-ijs in 2018 was opmerkelijk, zelfs in een tijdperk van klimaatverandering die extreem weer tot regelmatige gebeurtenissen maakte. De zee-ijsbedekking van de Chukchi-zee bleef 20% minder van 13 november tot 4 december, 2018, vergeleken met het gemiddelde van 2002 tot 2017.

Het onderzoeksteam analyseerde satellietopnames van de zee-oppervlaktetemperatuur van de Chukchi-zee van 2002 tot 2018. Tijdens de maanden waarin zee-ijs werd gevormd, de schommelingen van de zeewatertemperatuur kwamen nauw overeen met de schommelingen van de Pacific Decadal Oscillation (PDO) -index, grootschalige en langdurige variaties in de temperatuur van het zeeoppervlak boven de noordelijke regio's van de Stille Oceaan. Ondanks deze twee decennia durende associatie tussen de temperatuur van de Chukchi-zee en de BOB-index, toen de Chukchi-zee in november 2018 op zijn warmst was, de BOB was neutraal.

Het onderzoeksteam keek in elk jaar specifiek naar de maandelijkse zee-oppervlaktetemperaturen van augustus tot november. Typisch, de zeewatertemperatuur daalde elke maand met ongeveer twee graden terwijl de zomer overgaat in de winter. in 2018, de temperatuur bleef hetzelfde als augustus in september.

"Dus, er gebeurde iets in de zomer om het ongewone warme zeewater te creëren dat Mirai in november 2018 observeerde, ' zei Kodaira.

Onderzoekers onderzochten vervolgens aanvullende opnames van atmosferische satellietgegevens en merkten aanhoudende, ongewoon hoge luchtdruk boven de Beringzee in september 2018. Deze hoge druk staat bekend als atmosferische blokkering en leidt tot stationaire weerpatronen. Deze atmosferische blokkade veroorzaakte een aanhoudende toename van de wind die noordwaarts over de Beringstraat waaide.

Kodaira's team schat dat deze winden ertoe hebben geleid dat 70% meer water dan gemiddeld uit de Stille Oceaan naar het Noordpoolgebied stroomde.

"Deze grote hoeveelheid extra warm water uit de Stille Oceaan was waarschijnlijk de reden waarom het zee-ijs in november 2018 niet verder naar het zuiden kon trekken, ' zei Kodaira.

Onderzoekers beschouwen de atmosferische blokkering van de Beringzee in september 2018 als ongebruikelijk, want hoewel dergelijke gebeurtenissen in de regio gebruikelijk zijn in de winter, ze komen beduidend minder vaak voor in de zomer en de herfst.

De ongebruikelijke blokkering van de atmosfeer in september en de opmerkelijk vertraagde vorming van zee-ijs in november vonden plaats gedurende een jaar met een neutrale BOB-index. De studie van Kodaira's team toonde ook aan dat de zeewatertemperatuur met maar liefst 1 graad Celsius stijgt tijdens een positieve fase van de PDO-index.

Als atmosferische blokkering gelijktijdig met een positieve PDO-index zou optreden, onderzoekers voorspellen dat de temperatuur van het zeeoppervlak in het noordpoolgebied met ongeveer 2 graden Celsius kan stijgen, de jaarlijkse groei van zee-ijs drastisch verminderen - niet alleen vertragen.

Het Pacifische Arctische gebied, inclusief de Chukchi-zee, was eerder bekend dat het een aanzienlijke vermindering van het zee-ijs in de zomer heeft ervaren en deze nieuwe studie heeft één mechanisme aangetoond van hoe zee-ijsvorming kan worden vertraagd. De onderzoekers hopen dat hun nieuwe bevindingen zullen leiden tot betere voorspellingen van Arctische zee-ijsvorming, profiteren van wereldwijde weersvoorspellingen en voorspellingen van de gezondheid van lokale Arctische ecosystemen.