Svake zime Antarktika se prividno gotovo udvostruči. Razlog nije rast samog kontinenta, nego stvaranje golemog područja morskog leda koji se širi preko okolnog oceana.

U istočnom dijelu Antarktike, u području zaljeva Breid, more je tijekom srpnja i kolovoza uobičajeno gotovo potpuno prekriveno ledenom korom. No u kolovozu 2024. satelitske snimke otkrile su prizor kakav znanstvenici ondje u to doba godine još nisu zabilježili.

Usred ledenog pokrova pojavila se golema rupa, odnosno područje otvorenog mora okruženo morskim ledom. Takva se pojava naziva polinija.

Na vrhuncu je polinija u zaljevu Breid zauzimala čak 89.121 četvorni kilometar. Za usporedbu, riječ je o površini tek nešto manjoj od ukupne kopnene površine Portugala.

Znanstvenici sada pokušavaju razumjeti kako je nastalo tako golemo područje otvorenog mora usred antarktičke zime.

Kombinacija ekstremnih vremenskih pojava otvorila je golemo područje mora

Istraživački tim iz Indije, predvođen znanstvenikom za Zemlju Jeebanjyotijem Swainom, zaključio je da je nastanak polinije posljedica niza ekstremnih vremenskih uvjeta.

Među ključnim čimbenicima bili su snažni atmosferski rijekovi, odnosno uske zone u atmosferi koje prenose velike količine toplog i vlažnog zraka, kao i morski toplinski valovi.

Rezultati istraživanja objavljeni su u znanstvenom časopisu Geophysical Research Letters.

Autori navode da je tijekom srpnja i kolovoza 2024. prema antarktičkom području stiglo šest atmosferskih rijeka s toplim i vlažnim zrakom.

„Niz snažnih atmosferskih rijeka, često poznatih kao ‘rijeke na nebu’, prenio je velike količine vlage iz nižih geografskih širina prema antarktičkom području, uz stalno strujanje prema jugu koje je morski led potiskivalo prema polu“, navode autori istraživanja.

Znanstvenici ističu da su upravo ti atmosferski rijekovi među najsnažnijim zabilježenim događajima prijenosa vlage tijekom sredine antarktičke zime.

Toplina iz atmosfere i oceana istodobno su kočile stvaranje leda

Dolazak tih snažnih atmosferskih sustava nije samo donio vlagu. Oni su promijenili i energetsku ravnotežu u području iznad oceana.

„Zajedno su proizveli pojačano dugovalno zračenje prema površini, zagrijavanje atmosfere, topliji snijeg i pozitivan toplinski tok prema oceanu, što je zajedno usporilo rast morskog leda“, objašnjavaju autori.

Istodobno su snažni vjetrovi pokrenuli proces poznat kao Ekmanovo usisavanje. Riječ je o pojavi do koje dolazi kada trenje vjetra koji puše iznad oceana pomiče velike količine površinske vode.

U slučaju antarktičke polinije taj je proces doveo topliju vodu iz dubljih slojeva oceana prema površini.

Radilo se o gornjoj cirkumpolarnoj dubokoj vodi, koja je u tom području relativno toplija i turbulentnija od površinske vode kakva se ondje uobičajeno nalazi u to doba godine.

Dolazak takve vode prema površini dodatno je usporio, a na pojedinim mjestima i spriječio zamrzavanje mora.

Autori navode da su istodobni morski toplinski valovi dodatno otežali stvaranje morskog leda.

„Istodobno su snažni vjetrovi izazvali Ekmanovo usisavanje, dovodeći topliju podzemnu vodu prema površini i pridonoseći zagrijavanju gornjeg dijela oceana, dok su dugotrajni morski toplinski valovi dodatno onemogućavali zamrzavanje morske vode“, navode istraživači.

Znanstvenici očekuju više ovakvih polinija u budućnosti

Istraživački tim smatra da golema polinija u zaljevu Breid možda nije izoliran događaj.

Swain i njegovi suradnici predviđaju da bi se slične pojave na Antarktici u budućnosti mogle pojavljivati češće. Njihova se procjena temelji na očekivanom jačanju atmosferskih rijeka zbog klimatskih promjena, češćim i dugotrajnijim toplinskim valovima u atmosferi i moru te zagrijavanju gornjih slojeva Južnog oceana.

„Niska razina morskog leda i nastanak polinija mogli bi postati učestaliji u područjima u kojima je morski led povijesno ostajao stabilan“, upozoravaju autori.

Takvi zaključci dolaze u trenutku kada mjerenja već pokazuju izrazito niske vrijednosti antarktičkog morskog leda.

Četiri najniže zimske vrijednosti zabilježene su u samo četiri godine

Ove je godine Antarktika dosegnula treću najnižu zabilježenu površinu morskog leda tijekom zime.

Posebno zabrinjava činjenica da su sve četiri najniže zimske vrijednosti zabilježene unutar posljednje četiri godine. Rekordno nizak minimum zabilježen je 2023. godine, dok je 2024., iste godine kada se golema polinija pojavila u zaljevu Breid, zauzela drugo mjesto.

Pojava velikih područja otvorenog mora nije ograničena samo na istočnu Antarktiku.

U lipnju ove godine veliko područje Bellingshausenova mora, na zapadnoj strani Antarktičkog poluotoka, također se nije zamrznulo. Tako je ostalo otvoreno područje oceana približno veličine Francuske koje bi u uobičajenim uvjetima u to doba godine bilo prekriveno morskim ledom.

Sam morski led ne podiže razinu mora, ali ima važnu zaštitnu ulogu

Morski led na Antarktici tijekom godine prirodno nastaje i nestaje, a budući da pluta na površini oceana, njegovo izravno topljenje nije glavni uzrok promjena razine mora.

Ipak, njegova uloga daleko je važnija od samog pitanja podizanja razine mora.

Morski led stvara svojevrsni zaštitni pojas oko ledenih polica i ledenjaka, odnosno dijelova antarktičkog ledenog sustava koji mogu pridonijeti ubrzanju porasta razine mora.

Ako tijekom zime nema širokog područja morskog leda koje bi djelovalo kao zaštitni sloj, veći dio antarktičkog ledenog pokrova izložen je sve toplijoj oceanskog vodi.

Upravo je to ono što posebno zabrinjava znanstvenike. Toplija morska voda može imati važnu ulogu u procesima koji utječu na stabilnost antarktičkog ledenog sustava.

Nestanak morskog leda mogao bi pogoditi cijeli antarktički ekosustav

Morski led nije važan samo zbog svoje fizičke uloge u zaštiti ledenih polica i ledenjaka. On ima i ključnu ulogu u antarktičkom ekosustavu.

Brojni hranidbeni lanci o kojima ovisi velik dio života u svjetskim oceanima povezani su s redovitim sezonskim vraćanjem morskog leda.

Promjene u količini i sezonskom ponašanju leda zato mogu imati posljedice koje nadilaze područje na kojem se sam led nalazi.

Iza promjena stoji čovjek, ali to znači da se putanja može promijeniti

Znanstveni podaci pružaju jasne dokaze da su promjene globalne klime povezane s ljudskim djelovanjem, prije svega sa sagorijevanjem fosilnih goriva.

To istodobno znači da budući razvoj tih trendova nije unaprijed određen. Smanjenje emisija koje proizlaze iz ljudskih aktivnosti može utjecati na daljnju putanju klimatskih promjena, dok znanstvenici nastavljaju pratiti kako se mijenjaju atmosfera, oceani i antarktički ledeni pokrov.

Golema polinija koja se pojavila u zaljevu Breid tijekom antarktičke zime 2024. tako nije samo neobičan prizor zabilježen iz svemira. Površina otvorenog mora veličine gotovo Portugala nastala je u trenutku kada bi taj dio oceana uobičajeno trebao biti prekriven ledom, a istraživanje objavljeno u časopisu Geophysical Research Letters povezuje njezin nastanak s istodobnim djelovanjem snažnih atmosferskih rijeka, zagrijavanja atmosfere i oceana te morskih toplinskih valova.

Kako se klimatski sustav nastavlja mijenjati, znanstvenici očekuju da bi se slični događaji mogli pojavljivati češće i u područjima u kojima je antarktički morski led dosad bio razmjerno stabilan.