Steve Rintoul, skrywer met dien verstande
Antarktika is die verhoog vir die wêreld se grootste waterval. Die aksie vind plaas onder die oppervlak van die see. Hier stort triljoene ton koue, digte, suurstofryke water van die kontinentale plat af en sink tot groot dieptes. Hierdie Antarktiese “bodemwater” versprei dan noord langs die seebodem in diep seestrome, voordat dit stadig styg, duisende kilometers ver.
Op hierdie manier dryf Antarktika 'n wêreldwye netwerk van seestrome aan wat die "omkerende sirkulasie" genoem word, wat hitte, koolstof en voedingstowwe oor die aardbol herverdeel. Die omverwerping is van kardinale belang om die aarde se klimaat stabiel te hou. Dit is ook die belangrikste manier waarop suurstof die diep see bereik.
Maar daar is tekens dat hierdie sirkulasie besig is om te verlangsaam en dit gebeur dekades vroeër as wat voorspel is. Hierdie verlangsaming het die potensiaal om die verbinding tussen die Antarktiese kus en die diep oseaan te ontwrig, met diepgaande gevolge vir die aarde se klimaat, seevlak en seelewe.
ons nuwe navorsing, wat vandag in die joernaal Nature Climate Change gepubliseer is, gebruik werklike waarnemings om te ontsyfer hoe en hoekom die diep oseaan rondom Antarktika oor die afgelope drie dekades verander het. Ons metings wys die omslaansirkulasie het met byna 'n derde (30%) verlangsaam en diepsee-suurstofvlakke daal. Dit gebeur selfs vroeër as klimaatmodelle voorspel.
Ons het gevind dat die smelting van Antarktiese ys die vorming van Antarktiese bodemwater ontwrig. Die smeltwater maak Antarktiese oppervlakwater varser, minder dig en dus minder geneig om te sink. Dit plaas die remme op die omslaansirkulasie.
Dis nou 'n waterval: digte water wat van die kontinentale plat af in die diep see in die Rosssee vloei. Konsortium vir Oseaan-See-ysmodellering in Australië (COSIMA) en nasionale rekenaarinfrastruktuur.
Hoekom is dit belangrik?
Soos die vloei van bodemwater verlangsaam, neem die toevoer van suurstof na die diepsee af. Die krimpende suurstofryke onderste waterlaag word dan vervang deur warmer waters wat laer suurstof bevat, wat suurstofvlakke verder verlaag.
Oseaandiere, groot en klein, reageer op selfs klein veranderinge in suurstof. Diepseaandiere is aangepas by lae suurstoftoestande maar moet steeds asemhaal. Verliese aan suurstof kan veroorsaak dat hulle in ander streke skuiling soek of hul gedrag aanpas. Modelle stel voor ons is ingesluit tot 'n inkrimping van die "lewensvatbare" omgewing wat vir hierdie diere beskikbaar is met 'n verwagte afname van tot 25%.
verlangsaming van die omslaan kan ook verskerp aardverwarming. Die omslaande sirkulasie dra koolstofdioksied en hitte na die diep oseaan, waar dit gestoor en weggesteek word vir die atmosfeer. Soos die oseaanbergingskapasiteit verminder word, word meer koolstofdioksied en hitte in die atmosfeer gelaat. Hierdie terugvoer versnel aardverwarming.
Verminderings in die hoeveelheid Antarktiese bodemwater wat die seebodem bereik, neem ook toe seevlakke want die warmer water wat dit vervang, neem meer spasie op (termiese uitsetting).
Verversing van rakwater verminder die vloei van digte water en vertraag die diepste dele van die omslaande sirkulasie terwyl dit ook diep oksigenasie verminder. Kathy Gunn, skrywer met dien verstande
Tekens van 'n kommerwekkende verandering
Om waarnemings van onderwater te maak is uitdagend. Die Suidelike Oseaan is afgeleë en die tuiste van die sterkste winde en grootste golwe op die planeet. Toegang word ook beperk deur see-ys gedurende die winter, wanneer onderwater vorm.
Dit beteken waarnemings van die diep Suidelike Oseaan is yl. Nietemin het herhaalde volle-diepte-metings geneem vanaf skeepsreise 'n blik gegee op die veranderinge wat in die diep see aan die gang is. Die onderste waterlaag is word warmer, minder dig en dunner.
Satellietdata toon die Antarktiese yslaag is krimpende. Oseaanmetings wat stroomaf van streke van vinnige smelt geneem is, wys die smeltwater is die soutgehalte te verminder (en digtheid) van kuswaters.
Antarktiese ysmassaverlies oor die laaste paar dekades gebaseer op satellietdata, wat toon dat Antarktika tussen 2002 en 2020 'n gemiddeld van ~150 miljard metrieke ton ys per jaar afgeskud het, wat smeltwater by die oseaan voeg en seevlakke verhoog (Bron: NASA ).
Hierdie tekens dui op 'n kommerwekkende verandering, maar daar is steeds geen direkte waarnemings van die diep omslaande sirkulasie nie.
Wat het ons gedoen?
Ons het verskillende tipes waarnemings op 'n nuwe manier gekombineer en elkeen van hul sterkpunte benut.
Die volle-diepte-metings wat deur skepe ingesamel word, verskaf momentopnames van seedigtheid, maar word gewoonlik ongeveer een keer per dekade herhaal. Vasgemeer instrumente, aan die ander kant, verskaf deurlopende metings van digtheid en spoed, maar slegs vir 'n beperkte tyd op 'n spesifieke plek.
Ons het 'n nuwe benadering ontwikkel wat skeepsdata, vasmeerrekords en 'n hoë resolusie numeriese simulasie kombineer om die sterkte van Antarktiese bodemwatervloei te bereken en hoeveel suurstof dit na die diep oseaan vervoer.
Ons studie het gefokus op 'n diep kom suid van Australië wat bodemwater van verskeie bronne ontvang. Hierdie bronne lê stroomaf van groot smeltwater-insette, so hierdie streek sal waarskynlik 'n vroeë waarskuwing van klimaat-geïnduseerde diepseeveranderinge verskaf.
Die bevindings is treffend. Oor drie dekades, tussen 1992 en 2017, het die omslaande sirkulasie van hierdie streek met byna 'n derde (30%) verlangsaam, wat veroorsaak het dat minder suurstof die diepte bereik het. Hierdie verlangsaming is veroorsaak deur opfrissing naby Antarktika.
Ons het gevind dat hierdie verfrissing die digtheid en volume van Antarktiese bodemwater wat gevorm word verminder, sowel as die spoed waarteen dit vloei.
Die waargenome verlangsaming sou selfs groter gewees het as nie vir 'n kortstondige klimaatgebeurtenis wat 'n gedeeltelike en tydelike herstel van bodemwaterformasie. Die herstel, aangedryf deur verhoogde soutgehalte, illustreer verder die sensitiwiteit van bodemwatervorming vir soutgehalteveranderinge op die Antarktiese kontinentale plat.
Dit is kommerwekkend dat hierdie waarnemings wys dat dit verander wat voorspel word teen 2050 reeds aan die gang is.
Abyssale seeverwarming gedryf deur Antarktiese omslaan verlangsaming, Krediet: Matthew England en Qian Li.
Wat volgende?
Ysverlies vanaf Antarktika sal na verwagting voortduur, selfs versnel, soos die wêreld warm word. Ons is amper seker om die 1.5 oor te steek? aardverwarmingsdrempel teen 2027.
Meer ysverlies sal meer verfrissing beteken, so ons kan die verlangsaming in sirkulasie verwag en diep suurstofverliese sal voortduur.
Die gevolge van 'n verlangsaming sal nie tot Antarktika beperk wees nie. Die omslaande sirkulasie strek deur die wêreldwye oseaan en beïnvloed die tempo van klimaatsverandering en seevlakstyging. Dit sal ook ontwrigtend en skadelik vir die seelewe wees.
Ons navorsing verskaf nog 'n rede om harder - en vinniger - te werk om kweekhuisgasvrystellings te verminder.
Oor die skrywers
Kathy Gunn,, CSIRO; Matthew Engeland, Scientia Professor en Adjunkdirekteur van die LNR Australiese Sentrum vir Uitnemendheid in Antarktiese Wetenskap (ACEAS), UNSW Sydney, en Steve Rintoul, CSIRO-genoot, CSIRO
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die toekoms wat ons kies: die klimaatkrisis oorleef
deur Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
Die skrywers, wat sleutelrolle in die Parys-ooreenkoms oor klimaatsverandering gespeel het, bied insigte en strategieë om die klimaatkrisis aan te spreek, insluitend individuele en kollektiewe optrede.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die onbewoonbare aarde: lewe na opwarming
deur David Wallace-Wells
Hierdie boek ondersoek die potensiële gevolge van ongekontroleerde klimaatsverandering, insluitend massa-uitwissing, voedsel- en waterskaarste en politieke onstabiliteit.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die ministerie vir die toekoms: 'n roman
deur Kim Stanley Robinson
Hierdie roman stel 'n nabye toekoms-wêreld voor wat worstel met die impak van klimaatsverandering en bied 'n visie vir hoe die samelewing kan transformeer om die krisis aan te spreek.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Onder 'n wit lug: die aard van die toekoms
deur Elizabeth Kolbert
Die skrywer ondersoek die menslike impak op die natuurlike wêreld, insluitend klimaatsverandering, en die potensiaal vir tegnologiese oplossings om omgewingsuitdagings aan te spreek.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Uittreksel: Die mees omvattende plan wat ooit voorgestel is om globale verwarming te keer
geredigeer deur Paul Hawken
Hierdie boek bied 'n omvattende plan om klimaatsverandering aan te spreek, insluitend oplossings uit 'n reeks sektore soos energie, landbou en vervoer.
