Ghețarii sunt mult mai complexi decât cuburile de gheață

Oamenii de știință ai NASA traversează peisajul înghețat al Antarcticii, purtând cu ei instrumente și echipamente științifice pentru vreme rece. Echipa a primit sarcina de a colecta date la sol pentru a verifica acuratețea măsurătorilor efectuate de satelitul IceSat-2. Credit foto: NASA / Kelly Brunt

Când un cub de gheață este expus la o sursă de căldură, cum ar fi apa caldă sau aerul, acesta se topește. Așadar, nu este de mirare că ghețarii și straturile noastre de gheață se topesc din cauza climatului încălzit. Cu toate acestea, nu este nici pe departe atât de ușor de prezis cât de mulți ghețari și straturi de gheață se vor topi și cât de repede – componentele cheie ale nivelului mării se ridică -.

Ghețarii și straturile de gheață sunt structuri mult mai complexe decât cuburile de gheață. Ele apar atunci când zăpada se acumulează și este comprimată în gheață de mai mulți ani de zăpadă proaspătă. Pe măsură ce cresc, încep să se miște încet sub presiunea propriei lor greutăți, trăgând cu ele pietre și resturi mai mici pe pământ. Gheața ghețară, care se întinde pe mase mari de teren ca în Antarctica și Groenlanda, este considerată o strat de gheață.


Groenlanda și Antarctica găzduiesc cea mai mare parte a gheții de pe ghețar din lume – inclusiv doar două plăci de gheață – ceea ce le face de un interes deosebit pentru oamenii de știință. Împreună, cele două regiuni conțin, de asemenea, suficientă gheață pentru a crește nivelul mării cu aproape 65 de metri dacă s-ar topi dintr-o dată. Acest lucru nu numai că face studiul și înțelegerea interesant, ci și crucial pentru apropierea noastră. Adaptabilitatea și supraviețuirea noastră pe termen lung într-o lume în schimbare. Recunoaştere: NASA

Procesele în care ghețarii și straturile de gheață își pierd masa sunt, de asemenea, mai complexe. Suprafața unui cub de gheață se topește atunci când este expusă aerului ambiental (cald). Și, deși aerul cald topește cu siguranță suprafața ghețarilor și a plăcilor de gheață, acestea sunt, de asemenea, afectate în mod semnificativ de alți factori, inclusiv apa de mare care le înconjoară, terenul (atât pe uscat, cât și pe mare) pe care se mișcă și chiar pe al dvs. Apa topită.

Groenlanda și Antarctica găzduiesc cea mai mare parte a gheții ghețare din lume, inclusiv doar două plăci de gheață. Aceste plăci de gheață groase – de aproximativ 3.000 de metri (10.000 de picioare) și 4.500 de metri (15.000 de picioare) grosime, respectiv – conțin cea mai mare parte a apei dulci stocate pe Pământ, ceea ce le face de un interes deosebit pentru oamenii de știință. Împreună, cele două regiuni conțin, de asemenea, suficientă gheață care, dacă s-ar topi dintr-o dată, ar ridica nivelul mării cu aproape 65 de metri – ceea ce face ca studierea și înțelegerea să fie nu numai interesante, ci și cruciale pentru apropierea noastră. Adaptabilitatea și supraviețuirea noastră pe termen lung într-o lume în schimbare.

Pierderea gheții în Groenlanda

Un ghețar este considerat „în echilibru” atunci când cantitatea de zăpadă care cade și se acumulează pe suprafața sa (zona de acumulare) este egală cu cantitatea de gheață pierdută prin topire, evaporare, fătare și alte procese.

Cu toate acestea, din moment ce temperaturile anuale ale aerului în Arctica cresc mai repede decât oriunde în lume, acest echilibru nu mai poate fi atins în Groenlanda. Apa de mare mai caldă din jurul ghețarilor de maree a insulei este, de asemenea, problematică.

„Practic este ca și cum ai arăta un uscător de păr către un cub de gheață, în timp ce cubul de gheață stă și el într-o oală cu apă caldă”, a spus Josh Willis, cercetător principal la Oceanul Melting Greenland (OMG) al NASA, un proiect care studiază efectele Temperatura apei mării pe topirea gheții din regiune. “Ghețarii sunt topiți simultan de căldura de sus și de jos”.

Deși aerul cald și apa caldă contribuie la topirea individuală, interacțiunea dintre apa topită din ghețar și apa caldă a mării joacă, de asemenea, un rol important.


Când aerul cald de vară topește suprafața unui ghețar, apa topită găuri prin gheață. Se îndreaptă spre fundul ghețarului, unde rulează între gheață și albia ghețarului și, în cele din urmă, trage în oceanul înconjurător într-un nor de pe podeaua ghețarului. Panoul de apă topită este mai ușor decât apa de mare din jur, deoarece nu conține sare. Așa că se ridică la suprafață și amestecă apa caldă a mării în sus. Apa caldă se freacă apoi de fundul ghețarului și topește și mai mulți ghețari. Acest lucru duce adesea la fătare – crăpături de gheață și rupere în bucăți mari de gheață (aisberguri) – la capătul din față sau la capătul ghețarului. Credit foto: NASA

Când aerul cald de vară topește suprafața unui ghețar, apa topită găuri prin gheață. Se îndreaptă spre fundul ghețarului, unde rulează între gheață și albia ghețarului și, în cele din urmă, trage în oceanul înconjurător într-un nor de pe podeaua ghețarului.

Panoul de apă topită este mai ușor decât apa de mare din jur, deoarece nu conține sare. Așa că se ridică la suprafață și amestecă apa caldă a mării în sus. Apa caldă se freacă apoi de fundul ghețarului și topește și mai mulți ghețari. Acest lucru duce adesea la fătare – crăpături de gheață și rupere în bucăți mari de gheață (aisberguri) – la capătul frontal sau la punctul final al ghețarului.

Fundul mării în largul Groenlandei

Această imagine prezintă o regiune a fundului oceanului în largul coastei nord-vestice a Groenlandei, care a fost cartografiată ca parte a misiunii NASA Oceans Melting Greenland (OMG). Această misiune suborbitală de cinci ani de la Earth Ventures va testa legătura dintre încălzirea oceanului și pierderea gheții în Groenlanda. Datele prezentate aici sunt folosite pentru a înțelege modalitățile prin care apa caldă poate ajunge la marginile ghețarilor. Suprapunerea culorilor pe apă arată adâncimea fundului oceanului, cu culori albastre profunde reprezentând adâncimi de peste 1.000 de metri. O șanț adânc se extinde la sud și la vest de Ghețarul Cornell, prezentat în colțul din dreapta sus. Credit foto: NASA / JPL-Caltech

Forma complicată a fundului mării în jurul Groenlandei afectează cât de ușor poate apărea această topire a apei calde. În unele zone, acționează ca o barieră, împiedicând apele adânci și mai calde ale Oceanului Atlantic să ajungă pe fronturile ghețarilor. Totuși, similar cu terenul de deasupra apei, terenul subacvatic conține alte caracteristici, cum ar fi canioanele adânci. Cheile se taie în platoul continental și lasă să intre apa Atlanticului. Ghețarii din aceste ape se topesc mai repede decât cei în care apa caldă este blocată de crestele sau pragurile subacvatice.

Pierderea gheții în Antarctica

În Antarctica, unde apar procese similare de topire a suprafeței și oceanelor, topografia și roca de bază pe care se află lama de gheață afectează semnificativ stabilitatea stratului de gheață și contribuția acesteia la creșterea nivelului mării.

Cercetătorii împart Antarctica în două regiuni pe baza relației dintre gheață și roca de bază de mai jos. Antarctica de Est, zona de est a Munților Transantarctici, este extrem de înaltă și are cea mai groasă gheață din lume. Roca de bază sub stratul de gheață este, de asemenea, în mare parte deasupra nivelului mării. Aceste caracteristici ajută la menținerea părții estice relativ stabile. Antarctica de Vest, pe de altă parte, este mai joasă și cea mai mare parte a stratului de gheață este mai subțire. Spre deosebire de est, stratul de gheață din Antarctica de Vest este situat pe roca sub nivelul mării.

Harta localizatorului Antarcticii

Credit de imagine: NOAA

„În Antarctica de Vest, acești ghețari se sprijină pe roca subacvatică. La fel ca în Groenlanda, sub stratul rece de suprafață există un strat de apă de mare mai caldă. Această apă caldă poate curge pe platforma continentală și apoi sub rafturile de gheață – gheața plutitoare care se întinde de pe ghețari și de pe placa de gheață ”, a declarat Helene Seroussi, om de știință de la NASA Jet Propulsion Laboratory. „Apa topește rafturile de gheață de dedesubt, ceea ce le poate face să se subțire și să se rupă”.

Acest lucru este important, deoarece rafturile de gheață acționează ca plută. Ei rețin gheața care curge în amonte și încetinește apropierea de ocean, unde ridică nivelul mării. Când rafturile de gheață se potolesc, dopul este îndepărtat în esență, permițând mai multor gheață interioară să curgă liber în ocean. În plus, acest lucru duce la retragerea zonei de împământare – zona în care gheața se separă de roca de bază și începe să plutească.


Vizualizarea arată modul în care curenții oceanici curg în jurul și sub ghețarul Pine Island din Antarctica. Când apa ajunge sub raftul de gheață, acesta erodează raftul de gheață de jos și devine mai subțire. Vizualizarea a fost realizată folosind modelul de circulație oceanică V3 „Estimarea circulației și clima oceanului” (ECCO), modelul de 100 de metri înălțime a suprafeței „Modelul de înălțime de referință al Antarcticii” (REMA) și topografia patului de 450 m și grosimea gheții BedMachine Antarctica creează seturi de date V1. Suprafața este cartografiată cu scene din satelitul LandSat 8 al NASA. Pentru a ilustra acest lucru, s-au folosit factori de exagerare de 4 și 15 – deasupra și sub nivelul mării. Credit foto: NASA / Cindy Starr

„Zona de împământare descrie gheața plutitoare care se află deja pe bugetul nivelului mării din gheața împământată care nu se încadrează în buget”, a declarat omul de știință ICESat-2 Kelly Brunt de la Goddard Space Flight Center al NASA și Universitatea din Maryland. „Gheața plutitoare este ca un cub de gheață care pluteste într-un pahar. Nu trece peste sticlă când se topește. Cu toate acestea, atunci când gheața care nu plutește este adăugată în ocean, se adaugă mai multe cuburi de gheață la sticlă, determinând creșterea nivelului apei. “

Roca de bază din Antarctica de Vest este, de asemenea, înclinată înapoi – ceea ce înseamnă că este mai înaltă pe margini și se adâncește treptat spre interior. De fiecare dată când zona de împământare se retrage în interior, gheața mai groasă este expusă apei de mare, iar ghețarul sau stratul de gheață este împământat în apă mai adâncă. Acest lucru permite să curgă și mai multă gheață în amonte în ocean.

“Este îngrijorător în Antarctica de Vest, deoarece dacă împingem înapoi zonele de împământare, panta descendentă și înapoi înseamnă că nu există într-adevăr o oprire, nimic care să rupă ciclul respectiv de topire și retragere”, a spus Brunt. „Hărțile noastre cu roca de bază sub stratul de gheață nu sunt la fel de cuprinzătoare ca în Groenlanda, de asemenea, deoarece Antarctica este mult mai puțin accesibilă. Din această cauză, nu știm cu adevărat dacă există mici denivelări sau vârfuri acolo, care ar putea încetini retragerea. “

Ghețarii din vestul Antarcticii, cum ar fi Thwaites și Pine Island, se retrag deja mai repede decât în ​​trecut. Acest lucru este problematic, deoarece acestea oferă o rută principală pentru gheață de la stratul de gheață din vestul Antarcticii pentru a intra în Marea Amundsen și a crește nivelul mării.

Per total, topirea și pierderea gheții s-au accelerat la ambii poli în ultimii ani. Cu cât aflăm mai multe despre procesele și interacțiunile care o provoacă, unele dintre acestea fiind discutate aici, cu atât mai bine putem prevedea cu precizie și precizie creșterea nivelului mării mult în viitor.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Apneea obstructivă în somn este frecventă la persoanele cu tulburări cognitive – este tratabilă

O tulburare de somn tratabilă în mod obișnuit la persoanele cu probleme de gândire și memorie. Apnee obstructivă în somn - respirația se oprește de...

Oamenii de știință dezvăluie cheia creșterii musculare adecvate

Analiza imunofluorescenței unui grup de celule stem proliferante asociate cu fibre musculare (gri). Celulele stem produc Dll1 (roșu) și MyoD (verde). Două...

ExoMars Orbiter surprinde fermitatea la locul de aterizare al craterului Mars Jezero

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter a observat vehiculul NASA Perseverance Mars 2020, împreună cu o parașută și o carapace spate, un scut termic și o...

Reglarea cuantică în grafen avansează era comunicațiilor fără fir Terahertz de mare viteză

Tunelare cuantică. Credit: Daria Sokol / Biroul de presă MIPT Oamenii de știință de la MIPT, Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova și Universitatea...

Utilizarea moleculelor vibrante pentru a investiga proprietățile undelor materiei

Ionii moleculari HD + (perechi de puncte galbene și roșii) într-o capcană de ioni (gri) sunt iradiați de o undă laser (roșu). Acest...

Newsletter

Subscribe to stay updated.