Věda je často vnímána jako systematická a precizní disciplína, která neponechává prostor pro chyby. Ve skutečnosti se však jedná o neustále se vyvíjející obor, který při dosahování pokroku čerpá z přírody. Některé jevy, jako například ten, kterým se zabýváme dnes, tak představují body velkého zájmu badatelů, které vedou k hloubkovým vědeckým studiím.
Ve Weddellově moři, které se nachází v jižní části Atlantského oceánu v Antarktidě, byl v zimě roku 2016 pozorován otvor v ledovém příkrovu o obřích rozměrech. Tento přírodní jev, známý jako „polynie“, je běžný v oblastech s hojným mořským ledem. Vzhledem ke svým velkým rozměrům, které jsou největší za posledních čtyřicet let, byl však tento jev pojmenován Maud Rise polynya. Zajímavé je, že stejný otvor byl za podobných podmínek pozorován i v roce 2017, což vedlo vědce k tomu, aby se hlouběji zabývali příčinami tohoto jevu.
The Maud Rise polynya reappeared in late 2020, a large ice-free area surrounded by sea ice. Ocean dynamics over the submerged mountain-like feature for which it’s named, bring warmer water near the surface, preventing new ice formation. By Dec it merged with open ocean; pic @NASA pic.twitter.com/0p2Y3Rb8fd
— The Antarctic Report (@AntarcticReport) January 7, 2021
Nedávná studie odhalila příčiny tohoto velkého otvoru v mase antarktického mořského ledu. Jeho výskyt navíc představuje přirozený mechanismus přesunu soli k povrchu, založený na fyzikálních principech. Tento projekt byl zdokumentován v časopise Science Advances. K provedení studie bylo použito vědecké vybavení připevněné na tuleně sloní, které vědcům umožnilo shromáždit cenné údaje. Nakonec bylo zjištěno několik oceánografických faktorů, které přispívají ke vzniku Polynie.
Skutečný důvod vzniku polynie Maud Rise
Spouštěcím mechanismem, který vědce motivoval ke zkoumání tohoto jevu, byl výskyt takto rozsáhlé polynie na stejném místě již pětkrát, přičemž tři výskyty byly zaznamenány v 70. letech 20. století a dva v letech 2016 a 2017. Po letech výzkumu analýza odhalila zesílení aktivity velkého proudového systému známého jako Weddellův gyr v letech 2015 až 2018. Tento pohyb přesunul hlubokou vrstvu teplé a slané vody k povrchu, což mohlo vysvětlit vznik polynie. Tání ledu však mohlo působit proti slanému účinku proudu.
„S táním mořského ledu dochází ke slazení povrchových vod, což by zase mělo zastavit míchání. Proto musí docházet k dalšímu procesu, aby polynia přetrvala. Odněkud musí přicházet další přísun soli,“ vysvětluje Fabien Roquet, profesor na Göteborské univerzitě.
Vznik tohoto jevu tedy souvisí s tím, jak se slané tekutiny přibližovaly k povrchu. Sůl stoupala v turbulentních vírech v souladu s prouděním. Otvor se tedy zpočátku nevytvořil na vrcholu vyvýšeniny, ale proces začal na severním úbočí a postupem času se rozšiřoval, až vznikla rozsáhlá polynie.
Transport soli na volném moři
Vědecké vysvětlení dynamiky soli je založeno na Ekmanově transportu, oceánském jevu, při němž se povrchové vrstvy vody pohybují v důsledku tření větru a vychýlení způsobeného rotací Země. „Ekmanův transport byl základní chybějící složkou pro zvýšení solné bilance a udržení míchání soli a tepla v povrchových vodách,“ vysvětlil profesor Alberto Naveira Garabato z University of Southampton.
Tento jev má zásadní význam pro pochopení toho, jak mohou polynie ovlivňovat globální klima. Polynie umožňují uvolňování tepla z oceánu do atmosféry, což může ovlivnit oceánské proudy a v konečném důsledku i globální klima. Kromě toho mohou polynie ovlivňovat termohalinní cirkulaci, klíčovou součást zemského klimatického systému, která reguluje přenos tepla v oceánech. Pochopení těchto procesů je nezbytné pro předpověď toho, jak by změna klimatu mohla v budoucnu ovlivnit Antarktidu a globální klima.
Studie Maud Rise Polynya nejen řeší vědeckou hádanku, ale také poskytuje cenné informace o oceánských a klimatických procesech. Tyto poznatky jsou klíčové pro zdokonalení našich klimatických modelů a lepší pochopení dopadů klimatických změn na zemský systém.