Prvi put je primijećena 1974. godine. Ne pojavljuje se svake godine, što je navelo naučnike da se zapitaju o specifičnim uslovima koji dovode do ovog fenomena.
Od ponovnog pojavljivanja rupe 2016. i 2017. godine, naučnici su uspjeli da polako sklope slagalicu. Kombinujući satelitske snimake, plutajuće autonomne instrumenate, računarske modele i najviše, podatke koje su sakupile foke koje su nosile ogrlice za praćenje, odgovori su konačno stigli, a u njima se javlja i pojava poznata kao Ekmanova spirala.
„Ekmanov transport“, kaže okeanograf Alberto Naveira Garabato sa Univerziteta Sautempton u Velikoj Britaniji, „bio je ključni element koji je nedostajao, a koji je bio neophodan za povećanje salaniteta vode i održavanje podizanja soli i toplote prema površinskoj vodi.“
Rupe u antarktičkom morskom ledu, poznate kao polinije, često se vide u blizini obale, koje morski sisari kao što su foke i kitovi koriste kao prozore da dođu do daha.
Dalje od kopna, one su mnogo ređe. U stvari, rupa koja se stalno otvarala, poznata kao polinija Mod rajz, otkako je prvi put primijećena na satelitskom snimku prije pola vijeka, natjerala je naučnike da se zamisle.
Pola vijeka zbunjuje naučnike
Džinovska rupa je 1974. godine bila veličine Novog Zelanda. Ponovo se pojavila 1975. i 1976. godine, a nakon toga se vraćala samo nakratko i mnogo manja, sve dok naučnici nisu pomislili da je možda nestala zauvijek.
Zatim se 2016. i 2017. osvetnički pojavila ponovo i to veličine američke države Mejn (91.646 km²).
Polinija Mod rajz iz 2017. godine označila je najveći i najdugovječniji primjer ovog fenomena od sedamdesetih, pa su naučnici prionuli na posao. Kompilacija podataka, koje su prikupili iz pomenutih izvora, otkrila je da je veliki broj različitih faktora doprinio, i da su svi morali da se postave na pravo mjesto da bi nastala polinija.
Jedan od faktora je bila kružna struja oko Vedelovog mora koja je bila posebno jaka 2016. i 2017. godine, što je dovelo do toga da se toplija voda, posebno slana, podigne na površinu.
Foke istraživači na Antarktiku
„Ovo uzdizanje pomaže da se objasni kako se morski led može otopiti“, objašnjava okeanograf Fabijen Roke sa Univerziteta u Geteborgu.
- Ali kako se morski led topi, to dovodi do osvježavanja površinske vode, što bi zauzvrat trebalo da zaustavi miješanje. Dakle, mora da se desi još jedan proces da bi polinija opstala. Mora da postoji dodatni unos soli odnekud."
Ekmanova spirala
So može značajno da snizi tačku smrzavanja vode, tako da ako je voda u poliniji posebno slana, to bi moglo da objasni uporno opstajanje rupe. Tako se tim vratio na podatke, kao i na računarske modele okeana, kako bi otkrio odakle dolazi dodatna so.
Utvrdili su da turbulentni vrtlozi koji nastaju dok Vedelova struja teče oko Mod rajza iskaču na vrh.
Odatle ih preuzima Ekmanov transport. Ovo se dešava kada vjetar duva po površini okeana, stvarajući otpor. Voda se ne samo povlači, već se i odbija u stranu, uzrokujući da se voda spiralno vrti poput šrafa. Kako se gornji sloj vode udaljava sa vjetrom, voda izlazi odozdo da bi ga zamijenila.
U slučaju polinije Mod rajz, ova voda koja se uzdiže donosi sa sobom nakupljanje soli koja lebdi oko ove okeanske visoravni, sprečavajući da se rupa zamrzne.
Polinije i klimatske promjene
Ovaj ključ može pomoći naučnicima da predvide šta će se desiti sa antarktičkim morskim ledom u budućnosti, što je veoma važno pitanje vezano za globalnu klimu. Klimatolozi već predviđaju da će antarktički zimski vjetrovi postajati sve jači i češći, što znači da bi u narednim godinama moglo da dođe sve češćih ogromnih polinija.
Isto tako, ovo bi moglo imati implikacije na svjetske okeane.
- Polinija može opstati u vodi više godina nakon što se formira - kaže klimatolog Sara Džajl sa Univerziteta Kalifornije u San Dijegu. - One mogu da promijene način na koji se voda kreće okolo i kako struje prenose toplotu ka kontinentu. Gustina vode koje se ovdje formira može da se proširi preko svjetskog okeana.
