En polynya (fra det russiske "полынья" [polynia]) er et område i Arktis eller Antarktis , som forblir fritt for is eller dekket med et veldig tynt lag is, midt på pakkeisen (dannet av sjøvann . , i motsetning til isfjell dannet av ferskvann). Ordet polynya er et leksikalt lån fra russisk полынья , som betyr "hull i isen". Polfarere fra XIX - tallet har adoptert dette ordet for isfrie områder.
Polynyas finnes fra ett år til det neste på omtrent de samme stedene. Formene deres er varierende og kan nå flere hundre kvadratkilometer. Weddell Sea polynyas er spesielt bemerkelsesverdige.
Polynyas er dannet av to forskjellige prosesser: fornuftige varmepolynyas og latente varmepolynyas med vind eller strøm.
Det er en termodynamisk prosess som oppstår når varmere vann stiger til overflaten ved en temperatur over frysepunktet . Dette fører til en reduksjon i produksjonen av is og til og med avbrudd til tross for den omgivende kulden. Den oppstrømning av varmere vann strømmer utløst av den lokale topografien eller av andre fenomener knyttet til havstrømmer (den grenen av Golfstrømmen går opp vestkysten av Grønland for eksempel) er gunstige steder for polynyas.
Latente varmepolynyer er regioner med intensiv isproduksjon og derfor mulige steder for tettere vannproduksjon i polare områder. Denne intensive produksjonen av is i polynyas fører til frigjøring av en stor mengde saltlake i overflatevannet. Dette veldig salte vannet har en tendens til å synke og blandes for å danne "tette" vannstrømmer. Om de arktiske polynyene kan produsere en stor nok mengde tett vann som er nødvendig for havbunns termohalinsirkulasjon, er et åpent spørsmål.
Polynyas dannes også under påvirkning av den katabatiske vinden (blåser fra kontinentet til Antarktis og Grønland ) eller en havstrøm , som virker ved å lede isen ut til havet fra et fast punkt, for eksempel en kystlinje , is festet til kysten : hurtigis , eller en isbro . Polynya blir opprinnelig dannet av inneværende års pakkeis, som skylles vekk fra kysten og etterlater et område med åpent vann der ny is kan dannes. Denne nye isen holdes dermed skjermet for vinden av årets pakke, og når den når den, er pakken integrert i den.
En studie i tidsskriftet Nature (2019) så på to store polynyas i Antarktis: den første på 33 000 km 2 i tre uker i 2016 og den andre på 55 000 km 2 i september.oktober 2017. Hun konkluderer med at denne typen polynya bare kan vises ved kombinasjonen av flere faktorer, inkludert en voldsom vind (nesten orkanstyrke ) som kommer fra utenfor kontinentet, som forsterkes ved å nærme seg kysten i forbindelse med en modifisert av en fjellvann under vann. platået ( Maud Rise ). Det hele produserer en oppstrømning av varmere vann fra bunnen når det kalde overflatevannet stiger ned. Dette varme vannet avkjøles og blir til slutt tettere og synker til bunnen når varmere vann stiger. Dette fenomenet kan være selvbærende, og så lenge det fortsetter, dannes det ikke is i polynyaen.
Polynyas i høyhavet dannes på samme måte når gunstige atmosfæriske forhold finnes i oseanografiske områder. Slike atmosfæriske forhold favoriserer drift av isen i motsatt retning for å åpne pakisen. De polare syklonene er en typisk atmosfærisk utløser av disse opptredene når syklonvindene skyver isen i motsatt retning i sentrum av syklonen. På samme måte er kalde fronter, der det er to motstridende strømmer, ideelle for å skape polynya med høy hav.
Polynyas spille en viktig rolle i økologien i Polhavet . De gir et område med åpent vann for marine pattedyr , fugler som King and Emperor Penguins og isbjørner som ikke vandrer om vinteren. Rikheten i plankton - som kan utvikle seg så snart solen dukker opp -, levert av polynyas, initierer næringskjeden , som gjør at arktisk fauna kan utvikle seg.
Noen polynyas, for eksempel polynya North Water (in) i Canada , installeres bare for sesongen og på samme sted hvert år. Dyr kan deretter tilpasse sin livsstrategi til denne periodisiteten, og disse typer polynyas er spesielle økologiske forskningsfelt. Om vinteren vandrer ikke marine pattedyr som hvalross , narhval og hvalhval sørover og blir værende i Arktis. På våren tillater fraværet eller det tynne islaget at lys kan passere gjennom overflaten på slutten av polarnatten, noe som utløser den raske veksten av plankton, som er grunnlaget for den marine næringskjeden. Dermed ser polynyas ut til å være sete for den tidlige og intense produksjonen av planteplankton , som sikrer overføring av solenergi til næringskjeden, festet av planktonalger og deretter resulterer i polar torsk , sel , hval og isbjørn. De isbjørn er kjent for å være i stand til å svømme mer enn 65 km over åpent vann av en polynya.
I de siste tiårene kan noen polynyas, som de i Weddellhavet , ha vart i flere vintre (1974–1976).
Da den amerikanske marinens ubåter gjorde ekspedisjoner til Nordpolen på 1950- til 1960-tallet, var de klar over farene ved å dukke opp gjennom den tykke isen i Ishavet. I 1962 dukket både USS Skate og USS Seadragon (SSN-584) (en) opp i samme utstrekning polynya, som ligger nær sentrum , for å foreta den første avtalen av den polare Atlanterhavsflåten og Stillehavet.