© The Irmingersee, taken here by the research vessel "MARIA S. MERIAN", is one of the few regions in the world where new deep water is formed due to deep convection © Arne Bendinger / GEOMAR
© Anchors, such as those deployed here by the research vessel "MARIA S. MERIAN" into the Labrador and Irminger Sea, are used for the long-term observation of ocean currents © Arne Bendinger / GEOMAR
© The oceanographer Dr. Marilene Oltmanns is the first author of the current study © Arne Bendinger / GEOMAR
Oceanska cirkulacija zimi pod utjecajem toplih ljeta
March 22, 2018
Istraživači pokazuju utjecaj slatke vode na stvaranje duboke vode
U sjevernom Atlantiku hladna voda zimi tone s površine mora u dubinu. Ova tzv. konvekcija jedan je od ključnih procesa u sustavu globalnih oceanskih struja. Uz pomoć dugoročnih promatranja, tim iz GEOMAR Helmholtz centra za istraživanje oceana u Kielu sada je uspio pokazati utjecaj slatke vode koja se ljeti nakuplja na površini mora na formiranje duboke vode zimi.
Temperatura i salinitet morske vode ključni su čimbenici koji pokreću sustav globalnih oceanskih struja. Topla i slana voda, koja dopire do viših geografskih širina, hladi se na površini, postaje teža i tone u dubinu. Taj se proces naziva konvekcija. U dubini voda teče natrag prema ekvatoru i povlači nove mase vode. Duboka konvekcija javlja se samo u nekoliko regija, uključujući Irmingerovo more istočno od Grenlanda i Labradorsko more zapadno od njega. Ali što se događa ako u ovaj sustav dospije dodatna slatka voda, na primjer od topljenja ledenjaka? Izračuni modela pokazuju da bi manja gustoća površinske vode mogla dovesti do slabljenja sustava protoka, ali trenutni podaci promatranja to do sada nisu potvrdili.
Uz pomoć dugoročnih promatranja, oceanografi GEOMAR-a sada su po prvi put pokazao konkretan utjecaj slatke vode na konvekciju. Svoja otkrića objavljuju u međunarodnom časopisu Nature Climate Change.
Nova studija temelji se na analizi podataka dobivenih s usidrenih platformi za promatranje u Labradorskom moru i Irminger Seeu te slobodno plutajućih plutača, tzv. duboki lutalice. Osim toga, uključena su satelitska promatranja površine oceana i atmosferski podaci. "U različitim vremenskim razdobljima tijekom posljednjih 60 godina uspjeli smo kombinirati važne ključne procese: atmosferske fluktuacije, poput sjevernoatlantske oscilacije, temperature vode i zraka, pojavu slojeva slatke vode i trajanje konvekcije," objašnjava Dr. Marilena Oltmanns iz GEOMAR-a, prva autorica studije.
Procjena je pokazala jasnu korelaciju između atmosferskih uvjeta, ljetnih temperatura u Irmingerovom moru, količine slatke vode i konvekcije u sljedećoj zimi. "Kada su se toplija ljeta s puno slatke vode pojavila u toplim razdobljima, ocean je izgubio manje topline sljedeće zime. To je značilo da je sloj slatke vode formiran tijekom ljeta ostao stabilan dulje vrijeme i stoga je konvekcija započela kasnije," Dr. Oltmanns.
Tipično se slatka voda prenosi konvekcijom u dubinu. Budući da je konvekcija započela vrlo kasno u nekoliko godina, veliki udio slatke vode ostao je blizu površine i nadopunio se sljedećeg ljeta svježom pristiglom slatkom vodom. "Ovaj učinak mogao bi se dugoročno zbrojiti, uzrokujući značajno slabljenje konvekcije - posebno s porastom globalnih prosječnih temperatura", zaključuje oceanograf.