In der Weddellsee in der Antarktis entsteht gelegentlich eine große offene Stelle im Meereis, die als Maud Rise Polynya bekannt ist. Seit ihrer ersten Entdeckung im Jahr 1974 öffnet sich diese rätselhafte Lücke unregelmäßig, was das wissenschaftliche Interesse an den Bedingungen, die zu ihrer Entstehung führen, geweckt hat. Nach ihrem erneuten Auftreten in den Jahren 2016 und 2017 wurden die wissenschaftlichen Untersuchungen intensiviert.

Polynyas in der Antarktis

Forschende haben Seehunde mit Sensorschützen ausgestattet, um Daten zu sammeln, wodurch die Meerestiere zu aktiven Teilnehmenden ihrer Studie wurden. Das Konzept des Ekman-Transports, bei dem windgetriebene Oberflächenwasser spiralförmig aufwärts gemischt wird, wurde als entscheidend für das Verständnis der Polynya identifiziert. Dieser Mechanismus, hervorgehoben von dem Ozeanographen Alberto Naveira Garabato, erklärt die notwendige Vermischung von warmem, salzhaltigem Wasser, das das Gefrieren der Meeresoberfläche verhindert.

„Der Abdruck von Polynyas kann mehrere Jahre nach ihrer Entstehung im Wasser bleiben“, ergänzte Professor Sarah Gille von der University of California San Diego, eine weitere Mitautorin der Studie in der Antarktis. „Sie können die Wasserbewegungen und den Wärmetransport durch Strömungen in Richtung Kontinent verändern. Das dichte Wasser, das sich hier bildet, kann sich über den gesamten Ozean ausbreiten.“

Polynyas sind wichtig für die Meereswildtiere und bieten notwendige Atemräume für Seehunde und Wale in eisbedeckten Gewässern. Im Gegensatz zu küstennahen Polynyas stellt die wiederkehrende und isolierte Natur der Maud Rise Polynya einzigartige Herausforderungen dar.

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Keine finale Lösung

Das mit diesen Strömungen verbundene Aufsteigen, wie Fabien Roquet erläutert, hilft, die Bildung von neuem Eis in der Antarktis zu verhindern, indem salzigeres Wasser eingeführt wird, das den Gefrierpunkt senkt.

„Dieser Auftrieb hilft zu erklären, wie das Meereis schmelzen könnte“, so der Professor für physikalische Ozeanographie an der Universität Göteborg. „Aber wenn das Meereis schmilzt, führt dies zu einer Auffrischung des Oberflächenwassers, was wiederum die Durchmischung stoppen sollte. Es muss also noch ein anderer Prozess ablaufen, damit die Polynja bestehen bleibt. Von irgendwoher muss ein zusätzlicher Salzeintrag erfolgen.“

Das Verständnis dieser Dynamiken ist entscheidend, um Veränderungen im Meereis der Antarktis vorherzusagen. Die Klimatologin Sarah Gille betont, dass die Auswirkungen von Polynyas die Wasserbewegung und Wärmeverteilung verändern können, was globale Meeresströmungen lange nach dem Schließen der Polynyas beeinflusse.

Quelle: „Ekman-driven salt transport as a key mechanism for open-ocean polynya formation at Maud Rise“ (Science Advances; 2024); University of Southampton

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