Suolaisuus vähentynyt antarktisessa välivedessä merijään lisääntyessä


Uusi tutkimus on löytänyt uskottavan selityksen voimakkaalle suolaisuuden vähenemiselle antarktisessa välivedessä (Linkki). Syylliseksi paljastuu ihmisperäisen ilmastonlämpenemisen tai luontaisen vaihtelun aiheuttama Eteläisen jäämeren lisääntynyt jäätyminen. Koska merijäätä on enemmän ja laajemmalla alueella, siitä muodostuu sulaessaan lokakuusta helmikuulle enemmän kylmää makeaa vettä, joka laimentaa väliveden suolapitoisuutta.

Kuvaan 1 yritin NOAA:n palvelusta saada esille vähäsuolaisemmaksi muuttavaa antarktista välivettä, mutta ei tuo nyt niin selkeältä näytä. Ylin kartta on 10 metrin syvyydestä, sitä seuraavat 600, 900, 1200 ja 1500 metrin syvyydestä. Vaikkei  käyttämäni aikajakso osukaan tutkimuksen aikajänteeseen, eteläisen merijään laajuuden kasvu ei kuitenkaan ole pysähtynyt vuosina 2011…2015.

Kuva 2. Lähde: Nasa

Kuva 2. Eteläisen jäämeren jäiden liikkesuunnat ja -muutosnopeudet 19 vuoden ajalta vuodesta 1992. Lähde: NASA/JPL-Caltech/British Antarctic Survey

Kuvasta 2 näkynee, että jäälauttojen nopeus on kiihtynyt enimmäkseen siellä, mistä sitten jäätä karkaa avomerellekin. Päinvastainen tilanne olisikin pitempiaikaisena jokseenkin hassu, koska eihän ne merijäät kovin hyvin pääse mantereelle karkuun kumminkaan. Etelään päin ajautuessaan edelliset, manteretta lähempänä olevat lautat toimivat jarruina. Jos jäätä ei kuitenkaan syntyisi entistä enemmän, ei sitä riittäisi levitettäväksi laajemmalle alueellekaan. Lämpenemisen aiheuttama kylmeneminen havaittu?

Kuva 3. Lähdeviite: By Plumbago - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23016243

Kuva 3. Lähdeviite: By Plumbago – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23016243

Kuvassa 3 näkyy vielä valtamerien keskimääräinen pintavesien suolaisuus ilmoitettuna grammoina kiloa kohti. Ehkäpä akvarelliasteikko on loppunut kesken Baltianmeren kohdalla ja siellä näkyy tuo alin 31 yksikköä?  Joka tapauksessa suolaisuus ei Eteläisen jäämeren pinnassa ole ihan merten keskimääräistäkään tasoa. Tässä kuvassa ei välivesi varsinaisesti näy,  mutta merijään sulamisen vaikutus saattaa näkyäkin. Osa sulavedestä olisi laimentamassa pintavettä, kun jäätymisessä muodostunut suolainen ja kylmä vesi olisi painunut pohjaan.

Kuva 4. Lähdeviite: By Plumbago - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23016296

Kuva 4. Lähdeviite: By Plumbago – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23016296

Kuvasta 4 näemme, että Eteläinen jäämeri on lähes tiheintä merivettä, mitä pintavetenä esiintyy. Tätä ei siis selitä suolaisuus vaan kylmyys, näin voidaan päätellä kuvista 3 ja 4.

Jos vähäsuolaisemmaksi muuttuvaa antarktista välivettä muodostuisi siten, että suolaa poistuu merestä, tämä aiheuttaisi meren pinnan kohoamista, jota altimetrillä tai gravimetrillä ei voisi erottaa pinnanalaisen meriveden lämpötilan muutoksesta. Suola ei kuitenkaan kiteydy meriveden jäätyessä tai sulaessa, joten tästä virheestä ei ole pelkoa. Alueellinen virhe syntyisi silloin, jos suolaisempi merivesi jäisi toisaalle, mutta tältäkin osin virhettä ei kaiketi juuri synny, kun kylmä suolainen merivesi virtaa hyvin tiheänä antarktisena pohjavetenä samoille alueille päin kuin välivesikin.

Kuvasta 5 näemme, että suolaliuoksen tiheysmuutos ei ole aina lineaarinen suolaisuuden ja lämpötilan muuttuessa. Tästä johtuen on varsin mahdollista, että kun vähäsuolaisen väliveden muodostus edellyttää entistä suolaisemman pohjaveden muodostumista, on meren pinta vähäisesti alentunut tämän ilmiön johdosta, koska suolaliuosten yhteistilavuus on pienentynyt. Ilmeisestikin Eteläisen jäämeren jäähtymisellä on tätä suurempi vaikutus samaan suuntaan.

Kuva 6. Lähdeviite: By Welcome1To1The1Jungle at English Wikipedia, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36821209

Kuva 5. Lähdeviite: By Welcome1To1The1Jungle at English Wikipedia, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=36821209

Kuvassa 6 vielä löytämäni kartta, jossa on meriveden tiheydenmuutoksen vaikutuksia meriveden pinnan korkeuteen. Äärimmilläänkin ne vaikuttavat olevan parisadan millimetrin luokassa, joskaan tästä kartasta ei saa erilleen virtausvaikutuksia. Eteläinen jäämeri on tämän kartan perusteella alentunut. Sopinee yksiin kuvan 1 kanssa, koska siinäkin näkyy suolaisuuden lisääntymisvyöhyke lähellä Etelämannerta. Lämpötilan alenemisella silti voi olla suurempi vaikutus.

Kuva 6. Meriveden tiheyden virtausten aiheuttamia pinnan korkeusmuutoksia. Lähde: http://www.soest.hawaii.edu/coasts/sealevel/

Kuva 6. Meriveden tiheyden ja virtausten aiheuttamia pinnan korkeusmuutoksia. Lähde: http://www.soest.hawaii.edu/coasts/sealevel/

Mitä nyt tuosta välivesitutkimuksesta voi sanoa? Sen antama selitys vaikuttaa uskottavalta, eikä tämä jo ennestään tunnettu väliveden suolaisuuden väheneminen vaikuttaisi olevan sellainen ilmiö, että se olisi aiheuttanut suuria virheitä ilmastomalleihin. Ehkä voisi sanoa niin päin, että väliveden suolaisuuden väheneminen osaltaan viittaa siihen, että Eteläisellä jäämerellä muodostuu entistä enemmän jäätä. Tämä voisi jäädä havaitsematta silloin, jos jään sulaminen johtaisi pinta-alaltaan samaan minimiin kuin aiemminkin.

Linkkejä

http://www.nature.com/nature/journal/v537/n7618/full/nature19101.html (Linkki) Haumannin ja kumppaneiden tutkielman tiivistelmä, jossa selkeyttäviä kuvia.

https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2016/08/freshening-of-southern-ocean.html (Linkki) ETH Zurichin tutkimusorganisaation lehdistötiedote tutkimuksesta.

https://www.nodc.noaa.gov/cgi-bin/OC5/SAL_ANOM/showfiganom.pl?action=start (Linkki) NOAA:n palvelu merien suolaisuudesta, josta kuvan 1 kartatkin on tuotettu.

http://climate.nasa.gov/news/2445/study-helps-explain-sea-ice-differences-at-earths-poles/ (Linkki) Sivu, jolla on Nasan animaatio jäiden liikkeistä.

http://www.nasa.gov/topics/earth/features/earth20121112.html (Linkki) Nasan mukaan vuodelta 2012 jäät ovat liikkuneet etelään kuin pohjoiseenkin päin miltei yhtä paljon. Kuvan 2 lähdesivu.

http://www.soest.hawaii.edu/coasts/sealevel/ (Linkki) Artikkeli meren pintakorkeuteen vaikuttavista tekijöistä pienellä pelottelulla maustettuna.

http://jarisaarinen.pp.fi/Mer_sal/sa11/7.html (Linkki) Cousteaun meritutkimuksiin pohjaavaa tietoa suomeksi.

Lisätty klo 22.10 https://www.washingtonpost.com/news/energy-environment/wp/2016/08/31/how-sea-ice-is-making-the-southern-ocean-less-salty-and-what-that-might-mean-for-the-rest-of-the-world/?utm_campaign=buffer&utm_content=bufferc83a2&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_term=.8fde99738aa9 (Linkki) Washington Postin artikkeli tutkimuksesta. Löytyi Judith Curryn linkkilistasta.

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s