Антарктида только что пережила небывалую летнюю жару

В то время как мир по праву сосредотачивается на пандемии COVID-19, планета все еще нагревается. Нынешним летом Антарктическая погода, как и везде в мире, была беспрецедентной в наблюдаемом рекорде.

Наше исследование, опубликованное сегодня в журнале Global Change Biology, описывает недавнюю тепловую волну в Антарктиде. Начавшись поздней весной к востоку от Антарктического полуострова, она совершала кругосветное плавание вокруг континента в течение следующих четырех месяцев.

Некоторые из наших сотрудников провели лето в Антарктиде, наблюдая за этими температурами и их воздействием на природные системы, став непосредственными свидетелями тепловой волны.

Антарктида может быть изолирована от других континентов Южным океаном, но имеет глобальные последствия. Она приводит в движение ленту транспортера глобального океана , постоянную систему глубоководной циркуляции, которая передает океаническое тепло вокруг планеты, а его тающий ледяной щит добавляет к глобальному подъему уровня моря.

Антарктида представляет собой простой, экстремальный конец условий для жизни. Его можно рассматривать как "канарейку в шахте", демонстрирующую паттерны изменений, которые мы можем ожидать увидеть в другом месте.

Тепловая волна в самом холодном месте на Земле

Большая часть Антарктиды покрыта льдом, но есть небольшие незамерзающие оазисы, преимущественно на побережье. В общей сложности 0,44 процента континента, эти уникальные районы являются важными точками распространения биоразнообразия для пингвинов и других морских птиц, мхов, лишайников, озер, прудов и связанных с ними беспозвоночных.

Этим летом исследовательская станция Casey Research Station, расположенная в оазисе ветряных островов, испытала свою первую зарегистрированную тепловую волну. В течение трех дней минимальные температуры превышали ноль, а дневные максимумы превышали 7,5°C (45,5°F).

24 января был зафиксирован его самый высокий максимум 9,2°C (48.6°F), почти на 7°C выше среднего значения Кейси за 30 лет за месяц.

Приход теплого, влажного воздуха во время этого погодного события принес дождь на исследовательскую станцию Дэвиса в обычно холодной, свободной ото льда пустыне Вестфолдских холмов. Теплые условия привели к образованию обширных бассейнов талых вод и поверхностных водотоков на местных ледниках.

Они вместе с тающими сугробами способствовали возникновению высоких рек и затоплению озер.

К февралю большая часть тепла была сконцентрирована на Антарктическом полуострове в самой северной части континента. Новая Антарктическая максимальная температура 18.4°C (65.12°F) была зарегистрирована 6 февраля на аргентинской исследовательской станции Esperanza на полуострове - почти на 1°C выше предыдущего рекорда.

Три дня спустя это затмение произошло, когда 20.75°C (69.35°F) было сообщено на бразильской станции Марамбио, на острове Сеймур к востоку от полуострова.

Что вызвало волну тепла?

Темпы потепления от глобального изменения климата в целом были более медленными в Восточной Антарктике по сравнению с Западной Антарктикой и Антарктическим полуостровом. Отчасти это связано с озоновой дырой , которая возникла весной над Антарктидой с конца 1970-х годов.

Дыра имела тенденцию усиливать ветры струйного течения над Южным океаном, способствуя в целом более "позитивному" состоянию Южного кольцевого режима летом.

Это означает, что западный пояс ветров Южного океана имеет тенденцию оставаться вблизи Антарктиды в это время года, создавая сезонный "щит", уменьшая передачу теплого воздуха из умеренных районов Земли в Антарктиду.

Но весной 2019 года сильное потепление стратосферы над Антарктидой значительно уменьшило размеры озоновой дыры. Это способствовало поддержанию более "негативного" состояния Южного кольцевого режима и ослаблению щита.

Другие факторы в конце 2019 года, возможно, также помогли согреть Антарктиду. Диполь Индийского океана находился в сильном "положительном" состоянии из-за позднего отступления Индийского Муссона . Это означало, что вода в западной части Индийского океана была теплее, чем обычно.

Воздух, поднимающийся из этого и других теплых океанских пятен в Тихом океане, обеспечивал источники энергии, которые изменяли путь метеорологических систем и помогали нарушать и согревать стратосферу.

Является ли потепление Антарктиды хорошим или плохим?

Локализованное наводнение, по-видимому, принесло пользу некоторым замшелым берегам Вестфолд-Хиллз, которые ранее были очень засушливы . До начала наводнения большинство мхов были серыми и отмирающими, но через месяц многие побеги мха стали зелеными.

Учитывая в целом холодные условия Антарктиды, тепло, возможно, принесло пользу флоре (мхи, лишайники и два сосудистых растения), а также микробам и беспозвоночным, но только там, где образовалась жидкая вода. Районы на холмах Вестфолд вдали от наводнений стали более засухоустойчивыми в течение лета.

Высокие температуры, возможно, вызвали тепловой стресс в некоторых организмах. Антарктические мхи и лишайники часто имеют темный цвет, что позволяет поглощать солнечный свет для создания теплого микроклимата.

Это отличная стратегия, когда температура чуть выше точки замерзания, но тепловой стресс может возникнуть при превышении 10°C (50°F).

На острове Кинг-Джордж, расположенном рядом с Антарктическим полуостровом, наши измерения показали, что в январе 2019 года температура поверхности мха превышала всего лишь 14°C в течение 3 процентов времени, но в 2020 году она увеличилась в четыре раза (до 12 процентов времени).

Основываясь на нашем опыте предыдущих аномально жарких антарктических летних сезонов, мы можем ожидать многих биологических воздействий, положительных и отрицательных, в ближайшие годы.

Самое последнее событие подчеркивает связь наших климатических систем: от поверхности до стратосферы и от муссонных тропиков до самого южного континента.

В условиях изменения климата экстремальные события прогнозируются с увеличением частоты и тяжести, и Антарктида не является исключением

Дана М. Бергстром, главный научный сотрудник Вуллонгонгского университета ; Эндрю Клекоциук , адъюнкт-старший преподаватель тасманийского университета; Диана Кинг, научный сотрудник Вуллонгонгского университета; и Шэрон Робинсон , профессор Вуллонгонгского университета .