Araştırmacılar, Antarktika çevresindeki deniz buzunda 2016 ve 2017 kışlarında meydana gelen ve Galler’in neredeyse iki katı büyüklüğünde olan nadir bir açıklığın ardındaki bulmacanın eksik parçasını keşfettiler.
Science Advances dergisinde yayınlanan bir çalışma, polinya adı verilen açıklığın nasıl oluştuğu ve birkaç hafta boyunca nasıl varlığını sürdürebildiği konusunda bilim insanlarından gizlenen önemli bir süreci ortaya koyuyor. Makalenin başlığı “Maud Rise’da Açık Okyanus Polinya Oluşumu için Anahtar Mekanizma Olarak Ekman Güdümlü Tuz Taşınımı”.
Southampton Üniversitesi, Göteborg Üniversitesi ve California San Diego Üniversitesi’nden araştırmacılardan oluşan ekip, adını Weddell Denizi’nde üzerinde büyüdüğü batık dağ benzeri özellikten alan Maud Rise polinyasını inceledi.
Polinya’nın rüzgar, okyanus akıntıları ve okyanus tabanının eşsiz coğrafyası arasındaki karmaşık etkileşimlerden kaynaklandığını, ısı ve tuzu yüzeye doğru taşıdığını buldular.
Antarktika’da okyanus yüzeyi kışın donar ve deniz buzu Amerika Birleşik Devletleri’nin yaklaşık iki katı büyüklüğünde bir alanı kaplar.
Kıyı bölgelerinde, deniz buzunda her yıl açıklıklar meydana gelir. Burada güçlü kıyı rüzgarları kıtadan eserek buzu iter ve altındaki deniz suyunu açığa çıkarır. Bu poliniyaların, denizlerin binlerce metre derinlikte olduğu kıyıdan yüzlerce kilometre uzakta, açık okyanus üzerindeki deniz buzunda oluşması çok daha nadirdir.
Araştırmayı yöneten Southampton Üniversitesi Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi Aditya Narayanan şunları söyledi: “Maud Rise polinyası 1970’lerde Güney Okyanusu üzerindeki deniz buzunu görebilen uzaktan algılama uyduları ilk kez fırlatıldığında keşfedildi. Bu durum 1974’ten 1976’ya kadar birbirini izleyen kışlar boyunca devam etti ve o zamanki oşinograflar bunun yıllık bir olay olduğunu varsaydılar. Ancak 1970’lerden bu yana sadece ara sıra ve kısa aralıklarla meydana geldi.
“2017, 1970’lerden bu yana Weddell Denizi’nde ilk kez bu kadar büyük ve uzun ömürlü bir polinya yaşadığımız yıl oldu.”
2016 ve 2017 yıllarında Weddell Denizi çevresindeki büyük dairesel okyanus akıntısı güçlendi. Bunun sonuçlarından biri de derinlerdeki ılık ve tuzlu su tabakasının yükselerek tuz ve ısının dikey olarak yüzey suyuna karışmasını kolaylaştırmasıdır.
Göteborg Üniversitesi Fiziksel Oşinografi Profesörü ve araştırmanın ortak yazarı Fabien Roquet, “Bu yükselme, deniz buzunun nasıl eriyebileceğini açıklamaya yardımcı oluyor. Ancak deniz buzu eridikçe bu durum yüzey suyunun tazelenmesine yol açar ki bu da karışımı durdurmalıdır. Dolayısıyla, polinya’nın varlığını sürdürebilmesi için başka bir sürecin gerçekleşiyor olması gerekir. Bir yerlerden ilave bir tuz girişi olmalı.”
Araştırmacılar uzaktan algılanan deniz buzu haritalarını, otonom şamandıralardan ve etiketlenmiş deniz memelilerinden elde edilen gözlemleri ve okyanusun durumunun hesaplamalı bir modelini kullandılar. Weddell Denizi akıntısının Maud Yükseltisi etrafında akarken, çalkantılı girdapların tuzu deniz dağının tepesine taşıdığını buldular.
Buradan, “Ekman taşınımı” adı verilen bir süreç, tuzun polinyanın ilk oluştuğu Maud Yükselişi’nin kuzey kanadına taşınmasına yardımcı oldu. Ekman taşınımı, suyun yukarıda esen rüzgarın yönüne 90 derecelik bir açıyla hareket ederek okyanus akıntılarını etkilemesini içerir.
Southampton Üniversitesi’nden Profesör Alberto Naveira Garabato, “Ekman taşınımı, tuz dengesini arttırmak ve tuz ile ısının yüzey suyuna doğru karışmasını sürdürmek için gerekli olan temel eksik bileşendi” dedi.
Polynyalar, okyanus ve atmosfer arasında büyük miktarda ısı ve karbon transferinin olduğu alanlardır. Öyle ki bölgenin ısı ve karbon bütçesini etkileyebilirler.
Araştırmanın bir diğer ortak yazarı olan California San Diego Üniversitesi’nden Profesör Sarah Gille, “Polinya izleri oluştuktan sonra birkaç yıl boyunca suda kalabilir. Suyun nasıl hareket ettiğini ve akıntıların kıtaya doğru ısıyı nasıl taşıdığını değiştirebilirler. Burada oluşan yoğun sular küresel okyanus boyunca yayılabilir.”
Maud Rise polinyasının oluşumunda rol oynayan derin ve tuzlu suyun yükselmesi gibi aynı süreçlerden bazıları, Güney Okyanusu’ndaki deniz buzunda da genel bir azalmaya neden oluyor.
Profesör Gille şunları ekledi: “1970’lerde gözlemlerin başlamasından bu yana ilk kez, Güney Okyanusu’ndaki deniz buzunda 2016 civarında başlayan negatif bir eğilim var. O tarihten önce bir şekilde sabit kalmıştı.”
———————–
Daha fazla bilgi için: Aditya Narayanan, Ekman-Driven Salt Transport as a Key Mechanism for Open-Ocean Polynya Formation at Maud Rise, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adj0777. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj0777