การวิจัยครั้งใหม่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องคิดใหม่ว่าโพลิเนีย (ช่องเปิดขนาดใหญ่ในน้ำแข็งในทะเล) ก่อตัวอย่างไร
บทความนี้มาจากนิตยสาร Hakai สิ่งพิมพ์ออนไลน์เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และสังคมในระบบนิเวศชายฝั่ง อ่านเรื่องราวแบบนี้ เพิ่มเติม ได้ ที่ hakaimagazine.com
เมื่อไม่กี่ปีก่อน หลุมขนาดยักษ์ได้เปิดออกในทะเลน้ำแข็งแอนตาร์กติก ดึงดูดความสนใจไปทั่วโลก ไม่ใช่ตั้งแต่ปี 1970 ที่มีช่องว่างเช่นนี้ปรากฏขึ้นในน้ำแข็งกลางมหาสมุทรของทะเลเวดเดลล์
นักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นในการวิจัยก่อนหน้านี้ว่ากระบวนการในมหาสมุทรและพายุไซโคลนมีส่วนทำให้เกิดรูที่เรียกว่าโพลิเนีย แต่ผลการศึกษาล่าสุดได้เปิดเผยปริศนาชิ้นใหม่ นั่นคือ แม่น้ำในบรรยากาศ
โพลิเนียส่วนใหญ่ในมหาสมุทรใต้เกิดขึ้นตามแนวชายฝั่งของทวีปแอนตาร์กติกา เขตปลอดน้ำแข็งชั่วคราวเหล่านี้เป็นโอเอซิสสำหรับเพนกวิน แมวน้ำ และสัตว์ป่าแอนตาร์กติกอื่นๆ อย่างไรก็ตาม Weddell polynya ก่อตัวขึ้นไกลจากฝั่งมาก
แม้ว่าพวกมันจะเป็นเพียงหลุมขนาดใหญ่ในน้ำแข็ง แต่โพลิเนียสสามารถส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศในระดับภูมิภาคและระดับโลก การทำความเข้าใจปัจจัยที่นำไปสู่การสร้างของพวกเขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งของ polynya ในมหาสมุทรเปิดที่ผิดปกติเช่น Weddell polynya ขนาดใหญ่ สามารถนำไปสู่การคาดการณ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับพฤติกรรมของพวกเขาในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น
ในงานก่อนหน้านี้ Diana Francis หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศที่มหาวิทยาลัยคาลิฟาในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ พบว่าพายุไซโคลนมีบทบาทในการสร้างโพลิเนีย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพายุเหล่านี้ค่อนข้างธรรมดาและไม่ได้ส่งผลให้เกิดช่องเปิดขนาดใหญ่ในน้ำแข็งเสมอไป เธอจึงค้นหาผู้สนับสนุนรายอื่นต่อไป นั่นคือตอนที่เธอลงจอดบนแม่น้ำในบรรยากาศ
แม่น้ำใน บรรยากาศเป็นลำธารสายยาวในชั้นบรรยากาศที่พาความชื้นจากเขตร้อนไปยังขั้วโลกเหนือและใต้ พวกมันสามารถมีความกว้างหลายร้อยกิโลเมตร ยาวหลายพันกิโลเมตร และมีไอน้ำมากกว่าแม่น้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลก ฟรานซิสและเพื่อนร่วมงานของเธอพบว่าชุดของพวกเขาข้ามทะเลเวดเดลล์ในไม่กี่วันก่อนและหลังการเปิดโพลิเนียขนาดใหญ่ในปี 2560 พวกเขามีไอน้ำในปริมาณพิเศษซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพซึ่งทำให้น้ำแข็งในทะเลอบอุ่นและทำให้อ่อนลงและ ช่วยให้พายุไซโคลนที่ตามมารุนแรงขึ้น แม่น้ำในบรรยากาศยังนำหิมะอุ่นจำนวนมากซึ่งน่าจะช่วยเพิ่มการละลายได้ฟรานซิสกล่าว
เมื่อมองย้อนกลับไปที่เหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ ฟรานซิสและทีมงานของเธอพบว่าแม่น้ำในชั้นบรรยากาศมีความเกี่ยวข้องกับโพลิเนียขนาดใหญ่สุดท้ายในทะเลเวดเดลล์ในปี พ.ศ. 2516-2517 และหลุมขนาดเล็กอีกแห่งหนึ่งในปี พ.ศ. 2559
Sarah Gille นักวิทยาศาสตร์บรรยากาศและนักสมุทรศาสตร์กายภาพแห่งสถาบัน Scripps Institution of Oceanography แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ เรียกการศึกษาของฟรานซิสว่า “พลิกโฉม”
“เรามักจะคิดว่ามหาสมุทรเป็นตัวขับเคลื่อนที่แท้จริงของ [การก่อตัวของโพลิเนีย] บทความนี้ชี้ให้เห็นถึงกระบวนการที่ซับซ้อนกว่ามาก ซึ่งอาจกำหนดเงื่อนไขของมหาสมุทรและปล่อยให้โพลิเนียมีอยู่จริง” เธอกล่าว
สภาพบรรยากาศอาจช่วยส่งเสริมกระบวนการในมหาสมุทรที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของโพลิเนีย ตัวอย่างเช่น ผ้าห่มของหิมะที่แม่น้ำในชั้นบรรยากาศส่งมา อาจทำหน้าที่เป็นฉนวน กักความร้อนจากมหาสมุทรและขยายน้ำแข็งที่ละลายจากด้านล่าง อีธาน แคมป์เบลล์ นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน ผู้ศึกษาเรื่องเวดเดลล์ อธิบาย โพลิเนีย
Mia Wege นักนิเวศวิทยานักล่าสัตว์น้ำจากมหาวิทยาลัยพริทอเรียแห่งแอฟริกาใต้ กล่าวว่า ความหายากของโพลิเนียในมหาสมุทรเปิดหมายความว่าไม่มีข้อมูลมากนักที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าพวกมันมีความสำคัญต่อสัตว์ทะเลพอๆ กับโพลิเนียที่ใกล้ชายฝั่งหรือไม่
สัตว์ทะเลซึ่งมีเวลาเพียงระยะหนึ่งในการเลี้ยงและสร้างมวลกายสำหรับฤดูผสมพันธุ์ มีแนวโน้มที่จะกลับไปยังพื้นที่หาอาหารเดิมซ้ำแล้วซ้ำเล่า Wege กล่าว
เธอไม่คิดว่าโพลีเนียตัวใหม่จะดึงดูดผู้ล่าจำนวนมากเข้ามาในพื้นที่ แต่ถ้ามันเริ่มเปิดออกอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ในที่สุดสัตว์ทะเลอาจได้เรียนรู้ว่ามีจุดใหม่ในการหาอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูใบไม้ผลิที่มีประสิทธิผลมากขึ้น Wege กล่าว
มาริลีน ราฟาเอล นักภูมิศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส กล่าวว่า เธอสนใจในสิ่งที่การวิจัยเพิ่มเติมที่อาจเปิดเผยเกี่ยวกับบทบาทของแม่น้ำในบรรยากาศที่มีต่อความแปรปรวนของน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกในวงกว้างมากขึ้น
การเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งในทะเลอาจมีนัยยะต่อสภาพอากาศโลก และการวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคาดว่าจะทำให้แม่น้ำในชั้นบรรยากาศแข็งแกร่งขึ้นและมีอยู่ทั่วไปมากขึ้น
“ระบบน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกซับซ้อนมาก และมีหลายอย่างที่มีอิทธิพลต่อการเติบโตของมัน ความก้าวหน้าของมัน การถอยกลับ” ราฟาเอลกล่าว “ข้อมูลใด ๆ ที่จะช่วยอธิบายสิ่งที่เราเห็นจะได้รับการต้อนรับ”
บทความนี้มาจากนิตยสาร Hakai สิ่งพิมพ์ออนไลน์เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และสังคมในระบบนิเวศชายฝั่ง อ่านเรื่องราวแบบนี้ เพิ่มเติม ได้ ที่ hakaimagazine.com
