Le maree regolano il flusso e la densità delle acque inferiori dell'Antartide dal Mare di Ross occidentale

Jan 26, 2024

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 3873 (2023) Citare questo articolo

797 accessi

1 Citazioni

2 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Una correzione dell'autore a questo articolo è stata pubblicata il 27 marzo 2023

Questo articolo è stato aggiornato

L’Antarctic Bottom Water (AABW) immagazzina calore e gas per decenni o secoli dopo il contatto con l’atmosfera durante la formazione sulla piattaforma antartica e il successivo flusso nell’oceano profondo globale. L’acqua densa del Mare di Ross occidentale, una fonte primaria di AABW, mostra cambiamenti nelle proprietà e nel volume dell’acqua negli ultimi decenni. Qui mostriamo, utilizzando anni di osservazioni ormeggiate, che la densità e la velocità del deflusso sono coerenti con un rilascio dal Drygalski Trough controllato dalla densità nella Baia Terra Nova (l'"acceleratore") e dal mescolamento delle maree (il "freno" "). Suggeriamo che le maree creino due picchi di densità e flusso ogni anno agli equinozi e potrebbero causare cambiamenti di circa il 30% nel flusso e nella densità durante la marea nodale lunare di 18,6 anni. Sulla base del nostro modello dinamico, troviamo che le maree possono spiegare gran parte della variabilità decennale nel deflusso con cambiamenti a lungo termine probabilmente guidati dalla densità nella Baia Terra Nova.

Le proprietà dell’AABW determinano la temperatura e la salinità di circa il 40% dell’oceano globale1, determinando gran parte della stratificazione abissale2, del tasso di fornitura di ossigeno3 e dell’assorbimento di CO2 nelle profondità dell’oceano globale4. L’acqua densa proveniente dal Mare di Ross occidentale, che esce dalla regione a Capo Adare5 (Fig. 1), è la fonte di circa un quarto del volume globale di AABW6. Le osservazioni idrografiche mostrano che l’AABW si è rinfrescato negli ultimi decenni fino al 2014, con il maggiore raffreddamento vicino al continente antartico7 e al pendio8. Dal 2014, la salinità nel Mare di Ross è aumentata9, così come la salinità nel denso deflusso di Capo Adare10, suggerendo che questa componente dell’AABW potrebbe ridurre o addirittura invertire le tendenze al rinfrescamento nelle profondità dell’oceano. I recenti aumenti di salinità nel Mare di Ross, tuttavia, potrebbero rappresentare una variazione a più breve termine all’interno della tendenza al raffreddamento a lungo termine osservata a partire dagli anni ’5011.

Osservazioni del denso deflusso dal Mare di Ross occidentale (a sinistra) Mappa del Mare di Ross occidentale con i due luoghi di ormeggio a Capo Adare (CA1/P2 e CA2) indicati da diamanti magenta e Mooring G nel Drygalski Trough indicato da un diamante blu . Le batimetriche sono a 500, 1000 e 2000 m. (In alto a destra) Il contorno del riquadro della mappa occidentale del Mare di Ross è mostrato in nero con le posizioni delle osservazioni idrografiche a 170°E indicate dal cerchio rosso e 150°E dal cerchio blu. (In basso a destra) Le posizioni dei due ormeggi a Capo Adare (CA1 e P2 alla profondità minore; CA2 alla profondità maggiore) che misurano il flusso bentonico sul pendio sono mostrate con temperatura conservativa dalla sezione idrografica del 2018.

Si ritiene che i venti causino variabilità nella produzione e nel rilascio di acqua densa dal Mare di Ross occidentale. Gli aumenti di densità nella polynya di Baia Terra Nova sono correlati alla produzione di ghiaccio marino e collegati alla minore importazione di ghiaccio marino da est, suggerendo un legame su larga scala tra anomalie del vento, produzione di acqua densa ed esportazione di AABW12. I venti sono stati proposti anche come meccanismo che consente il rilascio di acqua densa dal Drygalski Trough spostando i fronti di densità alla foce5. Nel Mare di Weddell, l’esportazione di acqua densa è anche correlata ai cambiamenti nei venti e allo stress del vento sul Gyre del Mare di Weddell13.

Anche il Mare di Ross nordoccidentale, dove si trova il Drygalski Trough, ha maree eccezionalmente forti14 che probabilmente influenzano il flusso di acqua densa al largo della piattaforma. Le osservazioni documentano l'avvezione di acqua densa con le maree vicino al fondo nel Drygalski Trough15 e la miscelazione di acque profonde circumpolari modificate (mCDW) verso il fondo vicino durante i solstizi16. Le simulazioni suggeriscono inoltre che le maree controllano le proprietà dello strato bentonico17,18 e gli scambi attraverso la depressione19. Recenti osservazioni a Capo Adare mostrano che ogni anno attorno all'equinozio compaiono densi impulsi d'acqua, in linea con maree più deboli che riducono lo stress del fondale e consentono il rilascio di acqua densa dalla depressione10.