Mi az Antarktiszi Cirkumpoláris Áramlat és miért fontos?

A Föld leghatalmasabb folyójának nincsenek partjai

Az Antarktiszt egy töretlen hurokban körülölelő Antarktiszi Cirkumpoláris Áramlat (ACC) a bolygó legnagyobb és legerősebb óceáni áramlata. Körülbelül 135 millió köbméter vizet szállít másodpercenként – ez körülbelül 135-szöröse a Föld összes folyójának együttes vízhozamának. Semmilyen szárazföld nem állja útját, lehetővé téve, hogy az Atlanti-, a Csendes- és az Indiai-óceánt egyetlen, könyörtelen körforgásban összekapcsolja, amelyet a Déli-óceán heves nyugati szelei hajtanak.

Hogyan működik az ACC

Az ACC léte egy egyszerű földrajzi ténynek köszönhető: az Antarktiszt nyílt óceán veszi körül. Körülbelül a 45°D és 65°D szélességi fokok között egyetlen kontinens sem szakítja meg a víz áramlását, így az ezen a szélességi fokon fújó erős nyugati szelek akadálytalanul kelet felé tolják a felszíni vizet. Ez egy széles, mély áramlatot hoz létre, amely több koherens sugárra oszlik, amelyek mindegyike több száz kilométer széles.

Az áramlaton belül számtalan mezoskálájú örvény – körülbelül 20 kilométer átmérőjű, forgó örvények – kavarog folyamatosan. Ezek az örvények keverőként működnek, hőt és tápanyagokat szállítva a különböző óceáni mélységek és szélességi fokok között. A folyamat elengedhetetlen a globális termohalin cirkulációhoz, amelyet gyakran „óceáni futószalagnak” neveznek, és amely a trópusokról a sarkok felé, majd visszafelé osztja el a hőt.

30 millió éves történelem

Az ACC nem mindig létezett. Több tízmillió évvel ezelőtt az Antarktisz Dél-Amerikához és Ausztráliához kapcsolódott, ami megakadályozta a cirkumpoláris áramlást. Ahogy a tektonikus lemezek eltolódtak, és a Drake-átjáró megnyílt az Antarktisz és Dél-Amerika között – a becslések 34 és 23 millió évvel ezelőttre teszik –, a víz szabadon kezdett áramlani a kontinens körül.

A Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent friss kutatás feltárja, hogy önmagában az óceáni átjárók megnyitása nem volt elegendő. Az ACC csak akkor tudta kifejteni teljes klímahűtő hatását, amikor a nyugati szelek dél felé tolódtak, és egy vonalba kerültek az új átjárókkal. Amint ez megtörtént, az áramlat termikusan elszigetelte az Antarktiszt, segítve a kontinenst jég alá zárni, és szén-dioxidot vonva ki a légkörből – hozzájárulva ezzel egy drámai globális lehűléshez.

Miért fontos az ACC a globális klíma szempontjából

Az ACC a Föld elsődleges autópályájaként szolgál a hő, a szén-dioxid és a tápanyagok óceáni medencék közötti cseréjéhez. Hőszigetelőként működik, távol tartva a meleg szubtrópusi vizeket az antarktiszi jégtakaróktól. Nélküle az Antarktisz hatalmas jégkészletei – amelyek elegendőek lennének ahhoz, hogy a globális tengerszintet körülbelül 58 méterrel emeljék meg, ha teljesen elolvadnának – sokkal sebezhetőbbek lennének.

Az áramlat kritikus szerepet játszik a szén-dioxid elnyelésében is. A Déli-óceán aránytalanul nagy hányadát nyeli el az ember által termelt CO₂-nek, és az ACC keverő hatása segít a szén-dioxidot a mély óceánba juttatni, lassítva a légköri felmelegedés ütemét.

A klímaváltozás megváltoztatja az áramlatot

A tudósok dokumentálták, hogy az ACC felgyorsul. A Scripps Institution of Oceanography kutatása azt mutatja, hogy a Déli-óceán szelei az elmúlt évtizedekben körülbelül 40%-kal erősödtek, ami felgyorsítja az áramlatot, és melegebb vizet húz az Antarktisz úszó jégtakarói felé. Ezek a melegebb vizek alulról erodálják a jégtakarókat, felgyorsítva a jégvesztést.

A Nature folyóiratban megjelent tanulmány, amely az ACC ötmillió éves változékonyságát vizsgálta, megerősítette, hogy az áramlat történelmileg felgyorsul a meleg időszakokban és lelassul a hideg időszakokban – minden felgyorsulás jelentős antarktiszi jégvesztéssel esik egybe. A minta arra utal, hogy a mai felgyorsulás, amelyet az ember okozta felmelegedés hajt, folytatódni fog, és felgyorsíthatja a tengerszint emelkedését.

Paradox módon maga az olvadó jég is lelassíthatja az ACC-t. A friss olvadékvíz felhígítja a sós, sűrű vizet, amely segíti a mélyóceáni cirkulációt. Egyes modellek azt jósolják, hogy az áramlat 2050-re 20%-kal gyengülhet, mivel az édesvíz beáramlása megzavarja a sűrűségi gradienseket, amelyek táplálják azt – ez a változás lavinaszerű hatással lenne a tengeri ökoszisztémákra, az időjárási mintázatokra és az óceán szén-dioxid-elnyelő képességére.

Egy áramlat, amelyet érdemes figyelni

Az Antarktiszi Cirkumpoláris Áramlat sokkal több, mint egy távoli óceáni jelenség. Szabályozza a globális hőmérsékletet, hajtja a tápanyagciklusokat, amelyek fenntartják a tengeri élővilágot a krilltől a bálnákig, és kritikus pufferként működik a klímaváltozás legrosszabb hatásaival szemben. Ahogy a tudósok továbbra is tanulmányozzák, hogy a felmelegedés hogyan alakítja át ezt a bolygómotorot, az ACC továbbra is az egyik legfontosabb – és legszorosabban figyelt – erő a Föld éghajlati rendszerében.