Ébresztő az Antarktiszról

Ezen az ábrán a tengervíz mélyen a felszín alá áramlik az Antarktiszon egy aktívan megnyíló jégtakaró repedésébe. Az új kutatások azt mutatják, hogy az ilyen repedések nagyon gyorsan kinyílhatnak, és az áramló tengervíz segít szabályozni, hogy a jégpolc milyen gyorsan törjön meg. Köszönetnyilvánítás: Rob Soto

Elég fagyott víz van Grönland és az Antarktisz gleccsereiben, hogy ha elolvadnának, a világtengerek több métert is megemelkednének. Az, hogy mi fog történni ezekkel a gleccserekkel az elkövetkező évtizedekben, az a legnagyobb ismeretlen a jövőben az emelkedő tengerszinttel kapcsolatban, részben azért, mert a gleccserek fizikája még nem teljesen ismert.

A döntő kérdés az, hogy a melegebb óceánok hogyan okozhatják a gleccserek gyorsabb szétesését. Washingtoni Egyetem A kutatók kimutatták a leggyorsabb nagyszabású törést az antarktiszi jégtakaró mentén. A tanulmány nemrégiben jelent meg Az Arabian Gulf University biztosítjaEz azt mutatja, hogy egy 6,5 mérföld hosszú (10,5 kilométeres) repedés 2012-ben alakult ki a Pine Island-gleccseren – egy visszahúzódó jégtakaró, amely visszatartja a nagyobb nyugat-antarktiszi jégtakarót – körülbelül 5,5 perc alatt. Ez azt jelenti, hogy a repedés körülbelül 115 láb (35 méter) másodpercenként, vagyis körülbelül 80 mérföld per óra sebességgel nyílt meg.

„Tudomásunk szerint ez a valaha megfigyelt leggyorsabb szakadéknyitó esemény” – mondta Stephanie Olinger, a vezető szerző, aki a Wisconsini Egyetemen és a Harvard Egyetemen végzett doktori kutatásának részeként, jelenleg pedig a Stanford Egyetem posztdoktori kutatója. . „Ez azt mutatja, hogy bizonyos körülmények között a jégpolcok eltörhetnek. Azt mondja nekünk, hogy a jövőben keresnünk kell ezt a fajta viselkedést, és megmutatja, hogyan írhatjuk le ezeket a repedéseket nagyméretű jégtakaró modellekben .”

A repedésképződés jelentősége

A repedés egy tipikus antarktiszi jégtakaró körülbelül 1000 láb (300 méter) lebegő jegén áthaladó repedés. Ezek a repedések előfutárai a jégtakaró ellésnek, ahol nagy jégdarabok szakadnak le a gleccserről, és esnek a tengerbe. Ilyen események gyakran előfordulnak a Pine Island-gleccsernél, ahol a vizsgálat során megfigyelt jéghegy már régóta elvált a kontinenstől.

A 2012-ben három nap eltéréssel május 8-án (balra) és május 11-én (jobbra) készült műholdfelvételeken egy új hiba látható, amely az előző hiba bal oldalán elágazó „Y” betűt alkot. Három szeizmikus műszer (fekete háromszög) rögzítette a rezgéseket, amelyeket a hiba terjedési sebességének kiszámításához használtak 80 mph-ig. Köszönetnyilvánítás: Olinger et al./AGU Advances

„A jégpolcok fontos befolyást gyakorolnak az antarktiszi jégtakaró többi részének stabilitására. Ha a jégpolc eltörik, a mögötte lévő jég valójában felgyorsul” – mondta Ollinger. „Ez a repedési folyamat alapvetően az antarktiszi jégpolcok működési módja. ” Nagy jéghegyek létrehozása.

Az Antarktisz más részein a hibák gyakran hónapok vagy évek alatt alakulnak ki. De ez gyorsabban megtörténhet egy olyan gyorsan fejlődő környezetben, mint a Pine Island-gleccser, ahol a kutatók úgy vélik, hogy a Nyugat-Antarktiszi jégtakaró már kialakult. Eltelt egy fordulópont Amikor az óceánba omlik.

Kihívások a glaciális változások nyomon követésében

A műholdképek folyamatos visszajelzést adnak. De a Föld körül keringő műholdak csak háromnaponta haladnak el a Föld minden pontján. Nehéz meghatározni, mi történik ezalatt a három nap alatt, különösen a törékeny antarktiszi jégtakaró veszélyes látványa miatt.

Az új tanulmányban a kutatók eszközöket kombináltak a hibaképződés megértésére. Más kutatók által 2012-ben a jégpolcra helyezett műszerek által rögzített szeizmikus adatokat, valamint műholdakról származó radarmegfigyeléseket használtak fel.

A gleccserjég rövid időn keresztül szilárd anyagként viselkedik, de hosszú időn keresztül inkább viszkózus folyadékként viselkedik.

„A repedés kialakulása inkább üvegtöréshez vagy a Silly Putty töréséhez hasonlít? Ez volt a kérdés” – mondta Ollinger. „Az eseményre vonatkozó számításaink azt mutatják, hogy ez nagyon hasonlít az üvegtöréshez.”

A tengervíz szerepe és a jövőkutatás

Ha a jég egyszerű rideg anyag lenne, gyorsabban lebomlott volna – mondta Olinger. A további vizsgálatok rámutattak a tengervíz szerepére. A hasadékokban lévő tengervíz nyitva tartja a teret a gleccser belső erőivel szemben. Mivel a tengervíznek van viszkozitása, felületi feszültsége és tömege, nem tud azonnal kitölteni egy űrt. Ehelyett az a sebesség, amellyel a tengervíz kitölti a nyílást, lassítja a repedés terjedését.

„Mielőtt javítani tudnánk a nagyméretű jégtakaró modellek teljesítményét és a jövőbeli tengerszint-emelkedés előrejelzéseit, jó fizikai alapú megértéssel kell rendelkeznünk a jégpolcok stabilitását befolyásoló számos különböző folyamatról” – mondta Olinger.

Hivatkozás: „Az óceáni csatolás korlátozza a szakadási sebességet a jégtakaró repedéseinek leggyorsabb terjedéséhez” – Stephanie D. Olinger és Bradley B. Lipofsky és Maren A. Denol, 2024. február 5. Az Arabian Gulf University biztosítja.
doi: 10.1029/2023AV001023

A kutatást a Nemzeti Tudományos Alapítvány finanszírozta. A társszerzők Brad Lipofsky és Marine Degnole, mindketten az UW föld- és űrtudományos oktatói, akik a Harvardon kezdtek tanácsadóként dolgozni.