Er komt meer Antarctisch smeltwater aan de oppervlakte dan eerder bekend was, het klimaat aanpassen, voorkomen dat zee-ijs zich vormt en het verhogen van de mariene productiviteit - volgens nieuw onderzoek van de University of East Anglia (UEA).

Voor de eerste keer, onderzoekers zijn in staat geweest om in de winter volledige glaciale smeltwaterwaarnemingen te verkrijgen, met behulp van instrumenten die zijn bevestigd aan de koppen van zeehonden die in de buurt van de Pine Island-gletsjer leven, in de afgelegen Amundsenzee in het westen van Antarctica.

De barre omgevingsomstandigheden op Antarctica beperken het gebruik van de meeste traditionele observatiesystemen, zoals schepen en vliegtuigen, vooral in de winter. Maar oceanografen die met biologen werkten, gebruikten gegevens die waren verzameld door getagde zeehonden om de watertemperatuur en het zoutgehalte te meten.

De krant, "Op winterse zeehonden gebaseerde waarnemingen onthullen gletsjersmeltwater dat aan de oppervlakte komt in de zuidoostelijke Amundsenzee, " is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Communicatie:aarde en milieu .

De onderzoekers vonden een zeer variabele smeltwaterverdeling met twee smeltwaterrijke lagen - een in de bovenste 250 meter en een andere op ongeveer 450 meter diep - verbonden door verspreide smeltwaterrijke kolommen. De hydrografische signatuur van smeltwater is het duidelijkst in de winter, wanneer zijn aanwezigheid ondubbelzinnig in kaart kan worden gebracht; deze analyse is alleen mogelijk in de winter.

Het smeltwater aan de oppervlakte zorgt voor warmte aan de oppervlakte die helpt om gebieden met open zeewater, omringd door zee-ijs, in stand te houden. dicht bij gletsjers, en kan de smeltsnelheid van deze kwetsbare ijsplaten veranderen. Deze bevindingen bieden belangrijke aanwijzingen om het toekomstige klimaatsysteem en de zeespiegelstijging beter te voorspellen.

Pine Island-gletsjer smelt snel, het exporteren van het gletsjersmeltwater naar de oceaan. Men denkt dat glaciaal smeltwater een rol speelt bij de hydrografie en de verspreiding van zee-ijs, maar tot nu toe was er weinig over bekend.

Yixi Zheng, een postdoctoraal onderzoeker aan de UEA's School of Environmental Sciences, is de hoofdauteur van de studie. Ze zei:"De temperatuur en het zoutgehalte van water veranderen overal waar gletsjersmeltwater bestaat. Net zoals het zoeken naar een 'vingerafdruk' van gletsjersmeltwater, we gebruiken temperatuur- en zoutgehaltegegevens om het gletsjersmeltwater te volgen.

"De verdeling van het smeltwater van gletsjers is erg fragmentarisch. Het mengt niet goed met het omgevingswater, in plaats daarvan stroomt langs twee smeltwaterrijke lagen in de bovenste 250 meter en op ongeveer 450 meter, verbonden door smeltwaterrijke kolommen.

"Omdat het gletsjersmeltwater warmer en frisser is dan het omringende water, het is lichter dan het omringende water en zal eerder opstijgen. Het brengt warmte en voedingsstoffen zoals ijzer naar het nabije oppervlak, die het zee-ijs in de buurt van gletsjers kan doen smelten en het nutriëntenniveau aan de oppervlakte kan verhogen. Dit verbetert de lucht-zee-interacties, en de smeltwatergerelateerde voedingsstof kan de groei van mariene planktons zoals algen stimuleren."

De winterprocessen die door het onderzoek zijn onthuld, zijn waarschijnlijk belangrijk om voedingsstoffen naar de nabije oppervlaktelaag te brengen voorafgaand aan de lentebloei, en voor het naar de oppervlakte brengen van warmte om de vorming van zee-ijs te voorkomen. Deze actie draagt ​​bij aan het behoud van de open watergebieden, genaamd polynya's, voor gletsjers.

Veel gletsjers rond Antarctica worden snel dunner, voornamelijk te wijten aan basaal smelten (d.w.z. smelten dat optreedt op het grensvlak tussen de oceaan en de ijsplaatgletsjer). De sterkste smelt is gemeld in gletsjers in het westen van Antarctica, zoals de Pine Island-gletsjer, waar het onderzoek plaatsvond.

Het geproduceerde volume smeltwater is klein in vergelijking met de volumes van de Antarctische platzeeën, maar er wordt aangenomen dat het een onevenredige invloed uitoefent op de regionale circulatie en het klimaat.

De hitte van het smeltwater zal waarschijnlijk de vorming van zee-ijs voorkomen, waardoor het zee-ijs smelt en zo de uitgestrektheid van open watergebieden voor gletsjers toeneemt.

De sterke offshore wind nabij het gletsjerfront kan ook warm water nabij het oppervlak verder transporteren en het door smeltwater beïnvloede gebied uitbreiden. Deze vergrote polynyas (open watergebieden omgeven door ijs) kunnen vervolgens leiden tot verhoogde lucht-zeestromen en verdere gevolgen hebben voor het afkalven van ijsbergen en het smelten van gletsjers.

Zeven zuidelijke zeeolifanten (Mirounga leonina) en zeven Weddell-zeehonden (Leptonychotes weddellii) werden in februari 2014 rond de Amundsenzee gevangen en gemerkt met CTD-Satellite Relayed Data Loggers. De gegevens werden verzameld door Marine Mammals Exploring the Oceans Pole to Pole (MEOP ). Ook onderzoekers van de universiteiten van Göteborg en Rhode Island droegen bij.

De wetenschappers zeggen dat verder onderzoek nodig is. De studie was gebaseerd op een jaar zegellabelgegevens van de Pine Island-gletsjer, dus het kan niet worden gebruikt om trends in de tijd te berekenen of om rekening te houden met interjaarlijkse variabiliteit zoals de El Nino-Zuidelijke Oscillatie, die de mondiale watertemperatuur kunnen beïnvloeden.

De krant, "Op winterse zeehonden gebaseerde waarnemingen onthullen gletsjersmeltwater dat aan de oppervlakte komt in de zuidoostelijke Amundsenzee, " wordt op 5 maart 2021 gepubliceerd in het tijdschrift Communicatie:aarde en milieu .