Romaanis „20 000 ljööd vee all” saatis Jules Verne väljamõeldud allveelaeva Nautilus Lõunanabale paksu jääkaane alla peidetud ookeani kaudu. Lugu, mis pandud kirja 40 aastat enne seda, kui esimesed uurijad poolusele jõudsid, pole siiski täielik ulme.
Antarktika ümbruses leidub tõepoolest varjatud ookeaninõgusid. Värske teadusuurimus annab aimu sellest, kuidas ookeanivesi lõunamandri šelfiliustike — maismaalt merre ulatuvate ning tõusude ja mõõnadega koos liikuvate liustikupikenduste — all ringleb.
Šelfiliustikud ümbritsevad mandri massiivset maismaa-jääkatet ja etendavad olulist rolli tulevikus eeldatava merepinna tõusu prognoosimise juures.
Värske uurimus heidab valgust küsimusele, mis nüüdisaegsetes kliima prognoosimise mudelites kujutab endast üht suurematest määramatutest teguritest: kuidas aitavad ookeanihoovused sulatada Antarktika jääd.
480 000 ruutkilomeetrise pindalaga Rossi šelfiliustik on kõige suurem veepinnal hulpiv kamakas jääd meie planeedil. Ookeaninõgu, mida see katab, küündib Antarktika rannikust 700 km kaugusele lõuna poole ning on suuresti läbi uurimata.
Valdavalt sulavad šelfiliustikud altpoolt, kus need puutuvad kokku soojeneva ookeaniveega, kuid selle kohta, kuidas täpselt seguneb vesi jääkatte all, on kogutud väga vähe teavet. Kliimamudelite konstrueerimisel jäetakse too protsess sageli tähelepanuta, ent kõige värskemad mõõtmisandmed võivad aidata seda lünka täita.
Varem on Rossi šelfiliustiku keskosa alust ookeaninõgu uurima läkitatud ainult üks ekspeditsioon 1970. aastatel, millelt uurijad tulid tagasi intrigeerivate tulemustega.
Hoolimata toonase tehnika piiratud võimalustest selgus, et liustiku-alune ookeaninõgu ei kujuta endast seisva veega „vanni”. Selle asemel täheldati veemassiivide peent kihistumist, kusjuures eri kihtide temperatuurid ja soolsusnäitajad erinesid vähesel, ent mõõdetaval määral.
Liustiku servades ja selle kohal on ookeanis toimuvat siiski uuritud. Kogutud andmed annavad aimu süsteemi toimimisest, kuid selleks, et veeringlust täielikult mõista, oli vaja teha mõõtmisi vahetult sadade meetrite paksuse jää all paiknevas ookeaninõos.
2017. aastal puurisid teadlased Briti Antarktika-uuringu eeskujul loodud kuumaveepaiskuri abil liustikusse 350 meetri sügavuse augu, mis ulatus selle all paiknevasse ookeaninõkku. Neil õnnestus avaust piisavalt kaua avatuna hoida, et teha täpseid mõõtmisi ning jätta maha hulk instrumente, mis siiamaani ookeanihoovuseid ja vee temperatuuri seiravad ning andmeid jätkuvalt satelliidi vahendusel teadlastele edastavad.
Uurijad avastasid, et peidetud ookeaninõgu toimib iselaadse hiiglasliku suudmealana, kuhu voolab merepõhjast suhteliselt sooja (+2 ℃) merevett, mis sulamisvee ning jääkattest ja Antarktika varjatud kaljupinnasest välja pressitud mageveega segunedes ringlustsükli jooksul ookeanipinna lähedale kerkib.
Sadade meetrite paksune jää kaitseb ookeaninõgu Antarktika tugevate tuulte ja jäise õhutemperatuuri eest, kuid tõusu ja mõõna ei peata miski. Värsked andmed annavad mõista, et looded loksutavad kihistunud ookeani edasi-tagasi mööda jääkatte alumist külge, mis põhjustab osa ookeaninõo-vee segunemist.
Taoline avastus on kliimateaduse jaoks suurim väljakutse — kuidas väljendada protsesse, mis toimivad päevadega arvestatavas ajaskaalas, nii et nende põhjal saaks prognoosida kliimat mitu sajandit ette? Igapäevased muutused võivad kuhjuda, mistõttu on vastuse leidmine oluline.
Näiteks annavad väljaspool ookeaninõgu kogutud andmed ja raalmudelid mõista, et suvaline kogum vett liigub läbi nõo ühe kuni kuue aastaga. Värskemad andmed ütlevad, et tõenäolisem on selle vahemiku alumine näitaja ning et üldse tuleks veeringlusest mõelda kui ühest suurest süsteemist.
Kõigi šelfiliustike seast ei ähvarda soojenev ookean Rossi liustikku esialgu kõige rohkem, kuid selle tohutud mõõtmed ja vastastikused mõjud külgneva Rossi merega tähendavad, et tegemist on olulise mutriga planetaarses ookeanisüsteemis.
Šelfiliustike olulisus järgmistel sajanditel eeldatava merepinna tõusu juures on ilmselge. Uurimused näitavad, et kui atmosfäär soojeneb rohkem kui 2 ℃ võrra, lagunevad suured Antarktika šelfiliustikud ja päästavad valla mandri jääkattest välja voolava jää, kergitades aastaks 2300 maailmamere pinda kuni kolm meetrit.
Sulamisvee mõju nn termohaliinsele ringlusele — ookeanivee ringlussüsteemile, milles vesi liigub katkematus tsüklis umbes tuhande aastaga Antarktika ranniku sügavikest troopilisse merepinnavette — mõistetakse halvemini, kuid seegi on eelseisvate muutuste juures potentisaalselt oluline tegur.
Antarktika šelfiliustikud on nagu hoolduspeatus sellel ringrajal, mistõttu kõik, mis Antarktikas aset leiab, kajastub varem või hiljem kogu ülejäänud maailmas. Šelfiliustike kiirem sulamine muudab ookeanide kihistusi, mis omakorda avaldab mõju ookeanivee globaalsele ringlusele — ning üks selle protsessi tagajärgedest paistab olevat kliima suurem varieeruvus.
Artikkel rajaneb uurimistööl, mida juhatasid Uus-Meremaa riikliku vee- ja atmosfääriuuringute instituudi NIWA ookeanifüüsika aseprofessor Craig Stevens ning uus-Meremaa Otago ülikooli liustiku-uuringutele spetsialiseerunud vaatlusuuringute teaduskonna professor ja dekaan Christina Hulbe.
