Asi dve tretiny stálej ľadovej pokrývky Zeme pláva nad polárnymi vodami ako tenká vrstva morského ľadu. Morský ľad je zamrznutá oceánska voda, ktorá pláva na hladine oceánu.
Vyskytuje sa naprieč Severným ľadovým a Antarktickým oceánom. Napriek svojej rozľahlosti tvorí morský ľad približne 1/1 000 celkového objemu ľadu na Zemi. Zatiaľ čo sneh a ľadovce vznikajú zo zrážok, morský ľad vzniká kryštalizáciou povrchovej vody a nespadá ako zrážky. Najfascinujúcejšie na morskom ľade je však to, že napriek tomu, že je vyrobený zo slanej morskej vody, je takmer taký čistý ako sladká voda.
Tvorba morského ľadu patrí medzi základné procesy na Zemi, ktoré regulujú slanosť oceánov. Keď je morského ľadu viac, v obdobiach globálneho chladu sa oceán stáva slanším. Keď je počas teplého leta menej ľadu, do oceánu sa dostáva sladká voda, čo znižuje jeho slanosť.
Ako vzniká morský ľad?
Voda v oceáne zamŕza pri nižších teplotách ako sladká voda. V dôsledku prítomnosti soli, slaná voda zamŕza pri teplote približne -2 °C zatiaľ čo sladká voda zamŕza už pri teplote 0°C. Keďže však zamŕza práve vodný prvok slanej vody, ľad obsahuje relatívne málo soli, čiže sa môže rozpustiť a použiť priamo ako pitná voda.
Prečo však morský ľad je takmer bez všetkej soli?
Dôvod, prečo sa v morskom ľade nenachádza takmer žiadna soľ, spočíva v jednoduchej chémii väzieb medzi molekulami vody a soli. Prítomnosť soli narušuje tvorbu ľadových kryštálikov. Soľ sa radšej spojí s vodou, no voda to nerobí.
Preto vytvorenie čistého ľadu si vyžaduje ďalší proces – odstránenie soli a následné vytvorenie kryštálovej štruktúry ľadu. V dôsledku toho je potrebný väčší „chlad“, aby sa odstránila soľ a mohli sa vytvoriť kryštály. To znamená, že odstránenie soli z vody vyžaduje ďalší krok, čo nevyhnutne spotrebuje viac energie.
Akonáhle povrch oceánu dosiahne bod mrazu slanej vody, každé ďalšie ochladzovanie vedie k tvorbe ľadu. Úplne prvý ľad, ktorý sa vytvorí, sa nazýva „frazil ice“, zložený z drobných kryštálových častíc a hrotov s priemerom až tri alebo štyri milimetre. Keď sa vytvoria ďalšie ľadové kryštály, na hladine oceánu sa vytvorí „polievková zmes“.
Po vytvorení súvislej vrstvy ľadu už chladné prostredie nie je priamo spojené so slanou vodou a „rast“ morského ľadu pokračuje akumuláciou na jeho spodku. Počas ročného cyklu v Arktíde sa od povrchu ľadu roztopí približne 45 centimetrov ľadu, pričom ekvivalentné množstvo sa doplní zdola. V dôsledku toho sa ľadové kryštály uložené v morskom ľade na jeho spodnej časti budú pohybovať hore ľadovým stĺpcom priemernou rýchlosťou približne 45 cm za rok, až kým sa nedostanú na povrch a nerozpustia sa.
Cirkulácia morského ľadu a oceánu
Slanosť morskej vody má vplyv aj na morské prúdy. Pri vzniku morského ľadu sa veľké množstvo soli z oceánu dostáva do vody pod ľadom. Voda pod morským ľadom obsahuje viac soli a je hustejšia ako okolitá oceánska voda, preto klesá a ľad tak pláva preč od povrchu. V dôsledku toho morský ľad podporuje obeh svetového oceánskeho dopravného pásu.
Morský ľad a globálna klíma
Zatiaľ čo morský ľad sa väčšinou nachádza v polárnych oblastiach, má významný vplyv na celkovú globálnu klímu. Lesklý povrch morského ľadu odráža veľa slnečného svetla späť do vesmíru a von do atmosféry. Keďže sa táto slnečná energia „vracia späť“, namiesto toho, aby bola absorbovaná vodou, teplota v blízkosti pólov zostáva oveľa chladnejšia v porovnaní s rovníkom.
Keď sa morský ľad topí, v dôsledku zvyšujúcich sa teplôt zostáva menej bielych plôch, ktoré odrážajú slnečné svetlo. Povrch absorbuje viac slnečnej energie, a tým stúpa teplota vody. Tým sa spustí cyklus zahrievania a topenia. Zvyšujúce sa teploty vody spôsobujú, že sa ľad tvorí neskôr v zime a rýchlejšie sa topí nasledujúce leto.
Dokonca aj mierne zvýšenie teploty môže časom viesť k značnému zahrievaniu, vďaka čomu je polárna oblasť najcitlivejšia na zmenu klímy na planéte.
