Etienne Pauthenet / Sorbonne University
Antarktiskā cirkumpolārā straume jeb Rietumvēju straume, kas met cilpu ap Antarktiku un savieno Atlantijas, Kluso un Indijas okeānus, ir viena no pasaules klimata sistēmā nozīmīgākajām straumēm, nodrošinot siltuma un ūdens masu apmaiņu starp šiem okeāniem. Taču detalizēti mehānisms, kā tieši straume pārvada siltumu, jo īpaši vertikāli – no okeāna augšējiem slāņiem uz dziļākiem ūdens slāņiem un otrādi, – vēl nav pilnībā izprasts. Tā kā visai saprotamu bioloģisku ierobežojumu dēļ cilvēku iespējas bez pamatīga tehnoloģiskā nodrošinājuma ilgtermiņā pētīt apstākļus zem ūdens ir visai vājas, pētnieki ņem talkā asistentu, kas ūdenī jūtas kā ziv... ronis.

Izpalīdzīgais ronis

Nē, tā nav jaunākā roņu modes tendence, bet gan zinātne – okeanogrāfe Lia Zīgelmane "rekrutējusi" dienvidu ziloņroņu mātīti, kurai nu nāksies kādu laiku sadzīvot ar visai uzjautrinoša paskata antenas "mici", lai palīdzētu pētniekiem ievākt datus par temperatūras izmaiņām okeānā, kas ar citām metodēm būtu ļoti apgrūtinoši un nesamērīgi dārgi. Rietumvēju straume ir ļoti turbulenta, veidojot okeānā virpuļus ar diametru no 50 līdz pat 200 kilometriem, turklāt atrodas vienā no cilvēkam visgrūtāk piekļūstamajām planētas vietām.

Zīgelmanei talkā nāca izpalīdzīgs ronis, kas trīs mēnešus vagoja okeāna ūdeņus, aprīkots ar speciālu antenu, kopumā veicot 4800 kilometrus, lielu daļu no šīs distances pavadot tieši Rietumvēju straumē.

Vidēji dienā ronis ienira 80 reižu, šad tad sasniedzot pat kilometra dziļumu. Nepārtraukti darbojās sensori, ievācot datus par siltuma izmaiņām konkrētā dziļumā, tādējādi ļaujot pētniekiem, šos datus analizējot, labāk izprast, kā siltums tiek pārvadīts starp dažādiem ūdens slāņiem.

Pilnīgākai izpratnei pētniece un viņas komanda šajā monitoringā sadarbojās ar NASA – satelītattēli ļāva roņa ievāktos datus skatīt kontekstā ar to, kur šajā laikā atradās straumes veidotie milzu virpuļi. Analizējot datus, īpaša uzmanība tika pievērsta izmēros mazākām parādībām un tam, kā tās ietekmē temperatūras izmaiņas.

"Vidēja izmēra virpuļi mēdz veicināt maza mēroga ūdens frontes, proti, ko līdzīgu atmosfēras frontēm, tikai ūdenī. Pretēji iepriekš uzskatītajam, noskaidrojām, ka šīs frontes nav tikai ūdens pašu augšējo slāņu parādība, bet sastopamas arī puskilometra dziļumā un spēlē būtisku lomu siltuma vertikālajā pārvadē," par uzzināto klāsta Zīgelmane. Šīs ūdens frontes darbojoties kā vertikāli kanāli, kas pārvada siltumu no dziļākajiem ūdens slāņiem atpakaļ okeāna virspusē. "Liela daļa modeļu līdz šim indicēja, ka siltums šādā gadījumā virzītos no okeāna virspuses dziļumā, bet ar roņa palīdzību iegūtie dati liecina, ka tā gluži nav," skaidro pētniece.

Kāpēc tas ir būtiski?

Okeāna virsma var absorbēt konkrētu siltuma daudzumu, pirms dažādi procesi (iztvaikošana, nokrišņi) to atkal atdzesē. Kad siltums no dziļākiem slāņiem nonāk virspusē, tiek pietuvināta šī robeža, pēc kuras "ieslēdzas" iztvaikošana vai nokrišņi, kas atkal virsējos ūdens slāņus atdzesē, skaidro NASA. Tadējādi šajos apgabalos, kur ir lielāka dinamika un aktīvi minētie virpuļi, okeāns nespēj absorbēt tik daudz siltuma no Saules.

Pašreiz izmantotie modeļi Zemes siltuma balansa aprēķināšanai neņem vērā šos faktorus, bet pētījuma autori uzskata, ka tas būtu nepieciešams pilnvērtīgākai kopainai.

"Neprecīza šo maza mēroga faktoru reprezentācija aprēķinu modeļos var novest pie tā, ka netiek precīzi aplēsts siltuma daudzums, kas no okeāna dzīlēm tiek novadīts atpakaļ uz virsējiem slāņiem, tādējādi potenciāli tiek pārvērtēta okeāna spēja absorbēt siltumu. Tam var būt būtiskas sekas, novērtējot okeāna lomu globālās sasilšanas kontekstā," bažījas pētījuma autori.

Ir pamats domāt, ka līdzīgi procesi ir spēkā arī pārējos turbulentajos okeāna apgabalos, piemēram, Golfa straumē.

Pētnieki gan norāda, ka šis ir tikai pats sākums – nepieciešama tālāka izpēte, lai šo virpuļu un ūdens fronšu ilgtermiņa ietekmi uz Zemes klimata sistēmu varētu kvantificēt. Viens no tālākajiem soļiem varētu būt atkārtot datu ievākšanu ziemā, kad šie procesi varētu būt vēl izteiktāki, kā arī ievākt datus citos okeāna apgabalos.

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!