Opóźniony wpływ wiosennego południowego trybu anularnego na zmienność letnio-późnowarunkowej szybkiej pokrywy lodowej Antarktydy

Dlaczego spokojny lód na krańcu Ziemi ma znaczenie

Bokiem Antarktydy rozciąga się pas „lodu przybrzeżnego” – lodu morskiego przyczepionego do brzegu i półek lodowych. Może wyglądać statycznie i niepozornie, lecz ten zakotwiczony lód stabilizuje kruche półki lodowe, kształtuje prądy oceaniczne sięgające głębin i wspiera dziką przyrodę, na przykład pingwiny cesarskie. Badanie zadaje pozornie proste pytanie o globalnych konsekwencjach: jak przesunięcia głównego wzoru wiatru wokół Antarktydy kilka miesięcy wcześniej wpływają na to, ile tej ochronnej pokrywy lodowej przetrwa do późnego lata?

Południowy pas wiatru z długą pamięcią

Badanie koncentruje się na Południowym Trybie Anularnym, dominującym układzie wiatrów i ciśnienia powietrza tworzącym pierścień wokół Antarktydy. Gdy tryb ten jest w fazie „pozytywnej”, pas silnych wiatrów zachodnich kurczy się i przesuwa ku biegunowi. Wykorzystując ponad dwie dekady map satelitarnych dotyczących antarktycznego lodu przybrzeżnego oraz zapisy atmosferyczne i oceaniczne, autorzy prześledzili, jak stan tego wzoru wczesną wiosną (wrzesień) wiąże się z ilością lodu przybrzeżnego obecnego w następnym marcu, gdy zwykle osiąga on swoje roczne minimum.

Łączenie wiosennych przestworzy z późnoletnimi stratami lodu

Zespół znalazł silne i opóźnione powiązanie: lata z wyraźnie pozytywnym Południowym Trybem Anularnym we wrześniu zwykle wiążą się z zauważalnie mniejszą ilością lodu przybrzeżnego wokół Antarktydy w następnym marcu. To powiązanie nie rozkłada się równomiernie wokół kontynentu. Trzy regiony – Dronning Maud Land w sektorze atlantyckim, Morze Amundsena w Antarktydzie Zachodniej oraz sektor australijski w Antarktydzie Wschodniej – odpowiadają za większość obserwowanego związku. W tych obszarach zmiany wiosennego pasa wiatru modyfikują dryf i topnienie pływającego lodu morskiego, przygotowując warunki decydujące o tym, ile zakotwiczonego lodu przetrwa miesiące później.

Jak dryfujący lód i fale oceaniczne nadgryzają lód przybrzeżny

W Dronning Maud Land i na Morzu Amundsena mechanizm jest w dużej mierze mechaniczny. W wiosny z pozytywnym Południowym Trybem Anularnym wiatry przy powierzchni przesuwają otaczający lód paku na północ, z dala od wybrzeża. Eksport tego lodu morskiego zmniejsza ochronną barierę przed lodem przybrzeżnym. Przy większej ekspozycji na otwartą wodę ocean pochłania więcej światła słonecznego, dodatkowo ogrzewając powierzchnię i topiąc pozostały lód morski. W miarę postępu lata większe fale oceaniczne — tzw. swell — mogą teraz docierać bliżej wybrzeża. Badanie pokazuje, że w latach ze silniejszym wiosennym północnym dryfem lodu latem zmniejsza się ilość lodu przybrzeżnego, fale rosną, a zasięg lodu przybrzeżnego zarejestrowany w marcu kurczy się odpowiednio.

Inna historia wzdłuż antarktycznego frontu Australii

Sektor australijski zachowuje się inaczej. Tutaj linia brzegowa usiana jest długimi jęzorami lodowców i skalistymi cypelkami, które kształtują zatoki, gdzie może gromadzić się lód przybrzeżny. W tym regionie autorzy znaleźli niewielkie bezpośrednie powiązanie między Południowym Trybem Anularnym a prostą utratą przybrzeżnego lodu morskiego. Klucz leży raczej w tym, jak lód przemieszcza się wzdłuż wybrzeża. W fazach pozytywnych wzoru silniejsze wiatry wschodnie przeciwdziałają zwykłemu zachodniemu przepływowi paku napędzanemu przez Antarktyczny Prąd Przybrzeżny. Ta zmiana kierunku ogranicza dostawy lodu do zatok, gdzie formuje się lód przybrzeżny, co prowadzi do mniejszej jego ilości na wiosnę i — ponieważ warunki wiosenne oddziałują w czasie — do mniejszej ilości lodu przybrzeżnego pozostającej w następnym marcu.

Co to oznacza dla zmieniającego się klimatu

Razem te ustalenia pokazują, że pierścieniowy układ atmosferyczny okalający Ocean Południowy może przygotować wybrzeże Antarktydy na utratę lodu przybrzeżnego z miesięcznym wyprzedzeniem, lecz przez różne mechanizmy w różnych regionach. W niektórych rejonach utrata ochronnego pasa lodowego wystawia lód przybrzeżny i półki lodowe na niszczące fale; w innych przesunięcia wzdłużbrzeżnego ruchu lodu pozbawiają zatok surowca potrzebnego do tworzenia lodu przybrzeżnego. Ponieważ sam Południowy Tryb Anularny jest pod wpływem antropogenicznych zmian klimatu, zrozumienie tych powiązań jest kluczowe. Zmiany tego wzoru wiatru mogą odbić się w systemie antarktycznym, zmieniając stabilność półek lodowych i powstawanie gęstych wód, które napędzają globalny prąd oceaniczny. Chociaż zapisy dotyczące lodu przybrzeżnego są relatywnie krótkie, praca ta dostarcza ważnej wczesnej mapy tego, jak przesuwający się pierścień atmosferyczny może cicho przeobrażać zamarzniętą krawędź Antarktydy.

Cytowanie: Heo, ES., Jin, E.K. Lagged influence of spring southern annular mode on late-summer Antarctic fast ice variability. npj Clim Atmos Sci 9, 81 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-025-01205-7

Słowa kluczowe: lód morski Antarktyki, lód przybrzeżny (fast ice), Południowy Tryb Anularny, zmienność klimatu, cyrkulacja oceaniczna