La turbolenza nel mare gioca un ruolo chiave nella miscelazione delle acque oceaniche e nel trasporto di sostanze nutritive, calore e gas disciolti. Le fonti di turbolenza oceanica sono molto varie e includono vento, correnti, cicli di riscaldamento e raffreddamento e altro ancora. L'Oceano Artico presenta una causa distinta di turbolenza:il ghiaccio marino alla deriva.

Misurazioni precise della turbolenza sono importanti per comprendere le dinamiche oceaniche. Tuttavia, catturare la turbolenza immediatamente sotto il ghiaccio in movimento pone sfide pratiche e i metodi convenzionali non possono misurare in modo affidabile la turbolenza a meno di pochi metri sotto il ghiaccio.

Ora, Fer et al. dimostrare che uno strumento appositamente progettato può quantificare la turbolenza entro 1 metro dall'interfaccia ghiaccio-oceano. Un profilatore di microstruttura verticale ascendente viene fatto cadere attraverso un foro nel ghiaccio e abbassato fino a una profondità di 80 metri. Lo strumento galleggiante sale quindi fino a raggiungere la parte inferiore del ghiaccio, misurando la turbolenza lungo il suo percorso verticale.

I ricercatori hanno utilizzato questo nuovo strumento come parte della grande spedizione internazionale Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC), in cui il rompighiaccio R/V Polarstern ha trascorso un anno intero alla deriva nell'Oceano Artico mentre i partecipanti svolgevano numerose ricerche progetti.

Durante la spedizione, i ricercatori hanno catturato un totale di 167 misurazioni di turbolenza da febbraio a settembre 2020, coprendo i cambiamenti stagionali della copertura e della deriva del ghiaccio marino, nonché le variazioni della velocità del vento. Hanno scoperto che la turbolenza variava in modo significativo a seconda del ghiaccio e delle condizioni meteorologiche, della profondità e della posizione all'interno dell'Oceano Artico.

In generale, sotto un "pack ice" più spesso, la turbolenza era maggiore verso l'interfaccia tra ghiaccio e acqua di mare e diminuiva con la profondità. Tuttavia, dopo forti venti, una significativa turbolenza si è estesa fino a 20 metri sotto il ghiaccio. Alcune misurazioni sono state effettuate in acque aperte nell'Artico centrale; questi hanno rivelato livelli di turbolenza maggiori di quelli osservati sotto la sottile copertura di ghiaccio.

Questi risultati, e la ricerca futura che utilizza metodi simili, potrebbero aiutare ad approfondire la comprensione delle dinamiche dell'Oceano glaciale artico. Ad esempio, potrebbero essere applicati per perfezionare i modelli computazionali della miscelazione degli oceani sotto il ghiaccio. + Esplora ulteriormente

Raggiungere il fondo del declino del ghiaccio marino artico:profilare le distribuzioni dell'acqua di disgelo per rafforzare le previsioni del ghiaccio marino

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitata dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.