Jak formował się najpotężniejszy prąd morski na Ziemi?
Antarktyczny Prąd Okołobiegunowy (ACC) to najpotężniejszy system prądów morskich obiegających kulę ziemską. Przemieszcza on gigantyczną masę wody, nawet 150 razy więcej niż wszystkie rzeki świata. Jest kluczowym elementem globalnej cyrkulacji oceanicznej, wymiany ciepła między strefami klimatycznymi i stabilizacji pokryw lodowych na południu globu. Badacze z Instytutu Alfreda Wegenera (Alfred-Wegener-Institut) postanowili zbadać, w jaki sposób doszło do powstania tego prądu. I – ku swojemu zdumieniu – odkryli, że do jego pojawienia się nie wystarczyło otwarcie przejść pomiędzy Antarktydą, Ameryką Południową a Australią.
ACC to unikalny prąd oceaniczny, który biegnie wokół Antarktydy nie napotykając żadnych przeszkód lądowych, transportując gigantyczne ilości wody i energii z zachodu na wschód. Napędzają go wiatry oraz gradient gęstości wody morskiej. Odgrywa rolę taśmociągu, łączącego baseny różnych oceanów, regulując globalne rozkłady temperatur i zasolenia wód.
Badania i symulacje przeprowadzone przez naukowców z AWI wskazują, że utworzenie się ACC było ściśle powiązane z przejściem Ziemi z okresu cieplejszego w chłodniejszy, z permanentnymi pokrywali lodowymi na biegunach. Przejście to – ostatnia drastyczna zmiana klimatu całej planety – miało miejsce około 34 milionów lat temu. W tym czasie powiększały się odległości pomiędzy Australią, Antarktydą i Ameryką Południową. Stężenie dwutlenku w atmosferze wynosiło wówczas 600 ppm i było najwyższe w czasie ostatnich 34 milionów lat. Jeśli chcemy przewidzieć możliwe przyszłe zmiany klimatu, musimy spojrzeć wstecz, korzystając z danych i z symulacji, by zrozumieć, jak działa Ziemia, gdy jest cieplej, a w atmosferze jest więcej CO2. Jednak musimy być ostrożni, gdyż przeszłego klimatu nie można przekładać 1:1 na przyszłość. Nasze badania pokazują, że tworzący się dopiero prąd okołobiegunowy miał zupełnie inny wpływ na klimat niż dzisiejszy w pełni rozwinięty ACC, mówi główna autorka badań Hanna Knahl, specjalistka ds. modelowania klimatu.
Już wcześniej istniały dane, które wskazywały, że otwarcie się przejścia pomiędzy Tasmanią a Antarktydą odegrało ważną rolę w powstaniu Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego. Teraz dowiedzieliśmy się, że zaczął się on formować dopiero wówczas, gdy Australia przemieściła się jeszcze dalej na północ, a przez przejście między Tasmanią a Antarktydą zaczęły wiać silne zachodnie wiatry. Jednak, co było zaskoczeniem, w tym czasie Ocean Południowy mógł dzielić się na dwie całkowicie różne strefy. Mimo, że przejścia między Antarktydą a pozostałymi kontynentami były w pełni otwarte, z modeli wynika, że silny prąd morski istniał w części Oceanów Atlantyckiego i Indyjskiego, a Pacyfik był znacznie bardziej spokojny. W procesie powstawania tego potężnego prądu ważną rolę odegrały zmiany w zasoleniu i temperaturze wody morskiej, interakcje między oceanem a atmosferą oraz pojawienie się wielkiej masy lodu.
Narodziny ACC miały olbrzymie znaczenie dla stabilności klimatu, pozwalały na efektywną wymianę ciepła między niskim a wysokimi szerokościami geograficznymi i wpływały na tempo ochładzania się klimatu w kenozoiku.
Pojawienie się ACC spowodowało silne pochłanianie węgla z atmosfery. To zmniejszenie stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze zapoczątkowało tzw. kenozoiczną epokę lodową, która trwa do dziś, z jej biegunami pokrytymi lodem, w której przeplatają się chłodniejsze i cieplejsze okresy, dodaje współautor badań, doktor Johann Klages.
Szczegóły badań opublikowano na łamach PNAS.
Komentarze (0)