Πώς άλλαξε το ισχυρότερο ωκεάνιο ρεύμα της Γης τα τελευταία 5,3 εκατομμύρια χρόνια

Ανταρκτικό κυκλικό ρεύμα, που δείχνει κλάδους που συνδέονται με τη μεγαλύτερη θερμοαλινική κυκλοφορία.Φωτογραφία- NASA.

Το κυκλικό πολικό ρεύμα της Ανταρκτικής είναι το πιο ισχυρό τρέχον σύστημα στη Γη. Μετακινεί 100 φορές περισσότερο νερό από όλα τα ποτάμια της Γης μαζί σε ένα κυκλικό ρεύμα που ρέει δεξιόστροφα γύρω από την Ανταρκτική.

Τις τελευταίες δεκαετίες το ACC επιταχύνθηκε, αλλά οι επιστήμονες δεν ήταν σίγουροι αν αυτή η αύξηση συνδέεται με την υπερθέρμανση του πλανήτη που προκαλείται από τον άνθρωπο.

Τώρα, νέα έρευνα δείχνει ότι το ACC επιβραδύνθηκε κατά τις ψυχρές περιόδους παγετώνων στο παρελθόν και κέρδισε ταχύτητα κατά τη διάρκεια θερμών μεσοπαγετωδών χρόνων - αυτές οι επιταχύνσεις συσχετίζονται επίσης με μεγάλες απώλειες πάγου της Ανταρκτικής.

«Το ACC έχει μεγάλη επιρροή στη διανομή θερμότητας και την αποθήκευση CO2 στον ωκεανό», λέει ο Δρ Frank Lamy, ερευνητής στο Τμήμα Θαλάσσιας Γεωλογίας του Ινστιτούτου Άλφρεντ Βέγκενερ, στο Κέντρο Πολικών και Θαλάσσιων Ερευνών Helmholtz (AWI) στη Γερμανία.

«Μέχρι πρόσφατα, παρέμενε ασαφές πώς το ACC αντιδρά στις κλιματικές διακυμάνσεις και αν οι αλλαγές στο ACC αντισταθμίζουν ή ενισχύουν τις επιπτώσεις της θέρμανσης», λέει ο Lamy, ο οποίος είναι συν-συγγραφέας της εργασίας που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature .

«Για να βελτιώσουμε τις προβλέψεις για το μελλοντικό μας κλίμα και τη σταθερότητα του στρώματος πάγου της Ανταρκτικής χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις υπολογιστή, χρειαζόμαστε παλαιο-δεδομένα που μπορούν να μας πουν κάτι για την ένταση του ACC σε προηγούμενες θερμές φάσεις της ιστορίας της Γης».

Ο Lamy είναι μέλος μιας διεθνούς ερευνητικής ομάδας που χρησιμοποίησε πυρήνες ιζημάτων που ελήφθησαν από τον Νότιο Ειρηνικό για να ανακατασκευάσει την ταχύτητα ροής του ACC με την πάροδο του χρόνου.

Φωτογραφία 6 δειγμάτων πυρήνα μεγάλου τρυπανιού σε διάφορες αποχρώσεις του γκρι. Φρέσκοι πυρήνες ιζήματος στο γεωτρύπανο JOIDES Resolution. Αποκαλύπτουν πιο έντονα ρεύματα κατά τους ζεστούς καιρούς και πιο αργά κατά τη διάρκεια του κρύου. Φωτογραφία: Gisela Winckler

Κατάφεραν να το κάνουν αυτό σχεδιάζοντας τα στρώματα στους πυρήνες, που αντιστοιχούν σε διαφορετικές εποχές, και αναλύοντας την κατανομή μεγέθους των σωματιδίων του ιζήματος. Για παράδειγμα, τα μικρότερα σωματίδια τείνουν να κατακάθονται στον πυθμένα της θάλασσας σε περιόδους που το ρεύμα είναι υποτονικό, ενώ τα μεγαλύτερα τείνουν να καθιζάνουν όταν κινείται πιο γρήγορα.

Στη συνέχεια, χάραξαν αλλαγές στην ταχύτητα του ACC τα τελευταία 5,3 εκατομμύρια χρόνια και το συνέκριναν με τις αλλαγές στο κλίμα και τις αλλαγές στο φύλλο πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής.

Τα ευρήματά τους αποκάλυψαν ότι κατά τις ψυχρότερες φάσεις το ACC επιβραδύνθηκε και το φύλλο πάγου προχωρούσε, ενώ σε θερμότερες φάσεις το ACC επιταχύνθηκε και το φύλλο πάγου τραβούσε προς τα πίσω.

«Αυτή η απώλεια πάγου μπορεί να αποδοθεί στην αυξημένη μεταφορά θερμότητας προς το νότο. Ένα ισχυρότερο ACC σημαίνει ότι περισσότερα ζεστά βαθιά νερά φτάνουν στην άκρη της ραφής πάγου της Ανταρκτικής», λέει ο Lamy.

Κυκλική εικόνα που δείχνει μια αναπαράσταση του πυθμένα της γης με την Ανταρκτική στο κέντρο. Το  ACC  αναπαρίσταται να κυκλώνει την ήπειρο με πράσινα, πορτοκαλί και κόκκινα χρώματα.

Οδηγούμενο από ισχυρούς ανέμους, το κυκλικό πολικό ρεύμα της Ανταρκτικής στροβιλίζεται δεξιόστροφα γύρω από τη νότια ήπειρο. Τα πιο καυτά χρώματα αντιπροσωπεύουν υψηλότερες ταχύτητες. Οι κόκκινες κουκκίδες είναι θέσεις τρυπανιών. Φωτογραφία: Gisela Winckler.

Η συν-συγγραφέας της μελέτης Gisela Winckler, γεωχημικός στο Παρατηρητήριο Γης Lamont-Doherty του Πανεπιστημίου Κολούμπια, προσθέτει ότι το ACC «είναι το ισχυρότερο και ταχύτερο ρεύμα στον πλανήτη. Είναι αναμφισβήτητα το πιο σημαντικό ρεύμα του κλιματικού συστήματος της Γης».

Η μελέτη «υποδηλώνει ότι η υποχώρηση ή η κατάρρευση του πάγου της Ανταρκτικής συνδέεται μηχανιστικά με την ενισχυμένη ροή ACC, ένα σενάριο που παρατηρούμε σήμερα υπό την υπερθέρμανση του πλανήτη», λέει.

Λόγω της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής, καταλήγει η μελέτη, το ACC θα μπορούσε να ενισχυθεί στο μέλλον και αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε επιταχυνόμενη τήξη των πάγων της Ανταρκτικής.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το cosmosmagazine και την ΝΑΣΑ

περισσότερα,

https://cosmosmagazine.com/earth/oceans/how-earths-most-powerful-ocean-current-changed-over-the-past-5-3-million-years/

https://web.gps.caltech.edu/~andrewt/research/acc.html

https://www.nature.com/articles/s41561-023-01356-3