Wissenschaftler haben das Rätsel gelöst, wie sich vor acht Jahren im Meereis der Antarktis ein klaffendes Loch bildete, das fast doppelt so groß war wie New Jersey.
Die seltene Öffnung eisfreien Wassers, Polynya genannt, wurde erstmals 1974 entdeckt und blieb die folgenden zwei Jahre bestehen, bis sich die Lücke schließlich schloss.
Als die Polynja 2016 und 2017 aufgrund ihrer enormen Größe und Entfernung von der Küste wieder auftauchte, waren die Wissenschaftler erneut verblüfft – und machten sich auf die Suche nach der Ursache des Lochs.
Forscher der Universität Southampton haben herausgefunden, dass die Ursache tatsächlich eine Kombination aus Meeresströmungen, Wind und zunehmendem Salzgehalt im Wasser war, die das Meereis schmolz.
In den Wintern 2016 und 2017 tauchte die Maud-Rise-Polynya auf, die fast doppelt so groß war wie New Jersey. Im Bild: Ein Satellitenbild der Polynya im Jahr 2017
Wissenschaftler entdeckten die Maud-Rise-Polynya zum ersten Mal im Jahr 1975 und gingen davon aus, dass es sich um ein jährliches Vorkommen handeln würde, sahen sie jedoch erst mehr als vier Jahrzehnte später wieder. Im Bild: Satellitenbilder der Maud-Rise-Polynja von 1975
Die Polynya wurde durch eine Kombination aus Meeresströmungen, Wind und zunehmendem Salzgehalt im Wasser verursacht, die das Meereis schmolz.
Wissenschaftler benannten die Öffnung in den 1970er Jahren nach dem darunter liegenden Unterwasserberg im Weddellmeer „Maud Rise Polynya“.
Polynyas kommen typischerweise jedes Jahr im Meereis in den Küstengebieten der Antarktis vor, es ist jedoch ungewöhnlich, dass sie sich Hunderte von Kilometern entfernt im offenen Ozean bilden, wo das Meer Tausende von Fuß tief ist.
„Die Maud-Rise-Polynya wurde in den 1970er Jahren entdeckt, als erstmals Fernerkundungssatelliten gestartet wurden, die Meereis über dem Südpolarmeer sehen können“, sagte Aditya Narayanan, Postdoktorand an der University of Southampton und Hauptautor der Studie.
„Es hielt in aufeinanderfolgenden Wintern von 1974 bis 1976 an und Ozeanographen gingen damals davon aus, dass es sich um ein jährliches Ereignis handeln würde.“ „Aber seit den 1970er Jahren kam es nur noch sporadisch und in kurzen Abständen vor“, fuhr Narayanan fort.
„2017 war das erste Mal seit den 1970er Jahren, dass wir eine so große und langlebige Polynya im Weddellmeer hatten.“
Die Forscher machten sich daran, herauszufinden, wie sich die Polynya so weit von der Küste entfernt gebildet hat, indem sie ferngesteuerte Meereiskarten, Daten von markierten Meerestieren und ein computergeneriertes Modell des Ozeans verwendeten.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Strömung, die sich um den unter Wasser liegenden Maud Rise Mountain im Weddellmeer bewegte, turbulente Wirbel – eine Gegenströmung – erzeugte, die das Salz an die Meeresoberfläche bewegte.
Experten sagten, dass 2017 (im Bild) das erste Mal seit den 1970er Jahren war, dass wir eine so große und langlebige Polynya im Weddellmeer hatten
Das Auftreten einer Polynya Hunderte von Meilen vor der Küste der Antarktis ist ein ungewöhnliches Ereignis und Forscher fanden heraus, dass es durch eine Kombination aus Wasserströmungen, Wind und Salz verursacht wird. Im Bild: Die Maud-Rise-Polynya im Jahr 2017. Im Bild Meereis im Wasser vor Cuverville Island in der Antarktis
Als die Polynya 2016 und 2017 wieder auftauchte, waren die Wissenschaftler erneut verblüfft und begaben sich auf die Suche nach der Ursache des Lochs
Sobald das Salz die Oberfläche erreichte, kam es zu einem Prozess namens Ekman-Transport, der das Wasser in einem 90-Grad-Winkel in Richtung des Windes bewegte, wodurch es für das Salz einfacher wurde, sich mit der Wärme an der Oberfläche zu vermischen und das Eis zu schmelzen.
„Der Ekman-Transport war der wesentliche fehlende Bestandteil, der notwendig war, um das Salzgleichgewicht zu verbessern und die Vermischung von Salz und Wärme in Richtung des Oberflächenwassers aufrechtzuerhalten“, sagte Alberto Naveira Garabato, Co-Autor der Studie und Professor von der University of Southampton.
Die Forscher spekulierten, dass durch die Region ziehende polare Wirbelstürme den Ekman-Transport verstärkt und einen Überschuss an Salz an die Oberfläche gebracht haben könnten, stellten jedoch klar, dass ihre Forschung die Theorie nicht bestätigen konnte.
Forscher warnen nun, dass die Polynyas negative Auswirkungen auf die Ozeane haben und zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen können, der von 2022 bis 2023 um 0,3 Zoll anstieg.
„Der Abdruck von Polynyas kann mehrere Jahre nach ihrer Entstehung im Wasser verbleiben“, sagte Sarah Gille, Mitglied des Studienteams, Co-Autorin der Studie und Professorin an der University of California in San Diego.
„Sie können die Art und Weise verändern, wie sich Wasser bewegt und wie Strömungen Wärme zum Kontinent transportieren.“ „Das dichte Wasser, das sich hier bildet, kann sich über den globalen Ozean ausbreiten.“