نقش‌ شگفت‌انگیز نمک در تشکیل یخ‌های قطبی

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «سای تک دیلی»، تشکیل یخ‌های قطبی در ماه‌های زمستان به عاملی بیش از دمای پایین و هوای سرد نیاز دارد. بر اساس تحقیقات اخیر از دانشگاه «گوتنبرگ» و سایر موسسات، شوری (میزان نمک) آب اهمیت حتی بیشتری از سرما دارد. تحقیقات آنها نشان می‌دهد که شوری پایین‌تر آب سطحی در مناطق قطبی از حرکت آب‌های گرمتر به سمت سطح جلوگیری می‌کند و این امر به تشکیل یخ در دریا منجر می شود.

یخ‌های دریایی قطبی عموما در ماه‌های زمستان به علت هوای سرد تشکیل می‌شوند. اما پایین رفتن آب سردتر و متراکم‌تر (denser) باید آب گرم‌تر را به سمت سطح بازگرداند و از تشکیل یخ در دریا جلوگیری کند. محققان به تازگی مطالعه‌ای را در نشریه «پیشرفت‌های علم» منتشر کرده‌ و توضیح داده‌اند که چرا این مساله رخ نمی‌دهد. بر اساس تحقیق آنها، شوری پایین‌تر آب سطح دریا در مناطق قطبی از بالا آمدن آب گرم‌تر به سمت سطح دریا جلوگیری می‌کند و این مساله منجر به تشکیل یخ دریا می‌شود.

«فابیان روکی» استاد اقیانوس‌شناسی فیزیکی در دانشگاه گوتنبرگ می‌گوید: به لطف تامین آب تازه از ذوب یخ‌ها در قطب‌ها و نیز بارش در اقیانوس‌ها، شوری آب سطح دریا پایین‌تر آمده است. تفاوت در میزان شوری بین آب سطح و آب عمقی‌تر یک عامل مهم در تشکیل یخ در قطب‌ها در دماهای پایین به شمار می رود.

وی تاکید کرد: بدون تفاوت در میزان شوری،‌ آب دریا لایه لایه (stratified) نخواهد شد و آب دریا بطور مداوم مخلوط می شود و این روند از تشکیل یخ جلوگیری می کند.

سطح آب دریا با شوری پایین‌تری که دارد نوعی «سرپوش» (lid) ایجاد می‌کند که مانع از حرکت آب گرم‌تر به سمت سطح دریا می‌شود. بدون این سرپوش، هوای سرد قطبی به تنهایی برای یخ زدن آب کافی نخواهد بود.

این کشف نشان می‌دهد که ویژگی‌های خاص مولکول‌ آب چه اهمیت زیادی برای آب و هوای زمین دارند. تبادل گرمایی بین اقیانوس و اتمسفر نه تنها تحت تاثیر تفاوت‌های دمایی قرار دارد بلکه میزان شوری اقیانوس هم بر این مساله تاثیرگذار است. بدون این حقیقت، تشکیل یخ دریایی به میزان بزرگتر ناممکن خواهد بود. یخ دریا به خودی خود یک عامل مهم در جلوگیری از تاثیر گازهای گلخانه‌ای است زیرا نور خورشید را بازتاب می‌دهد و از زمین دور می‌کند.

به گفته روکی، با گرمایش جهان، شاهد کاهش یخ‌های دریا هستیم که این مساله موجب نقصان در ظرفیت دریاهای قطبی برای حفظ «سرپوش» شوری کمتر – عامل ممانعت بالا رفتن کربن به درون اتمسفر – می‌شود. از سوی دیگر هوای گرم‌تر با ذوب شدن یخچال‌های طبیعی و افزایش بارندگی موجب افزایش آب تازه (شیرین) در دریاهای قطبی می‌شود و تفاوت در میزان شوری هم بالا می‌رود که ممکن است به حفظ تشکیل یخ‌ها کمک کند اما پیش بینی اینکه کدام عامل دست بالا را خواهد داشت، دشوار است. باید منتظر شویم و ببینیم.