Miksi Antarktisen jäähyllyjen kutistuminen on nopeutunut

Miksi Antarktisen jäähyllyjen kutistuminen kiihtyy

Kysy ihmisiltä, ​​mitä he tuntevat Etelämantereelta, ja he mainitsevat yleensä kylmän, lumen ja jään. Itse asiassa Etelämantereella on niin paljon jäätä, että jos se kaikki sulaisi valtamerelle, keskimääräinen merenpinta koko maailman ympäri nousee noin 200-jalkojen, noin 20-kerroksisen rakennuksen korkeuden.

Voisiko tämä tapahtua? On todisteita siitä, että aikaisemmin eri aikoina oli paljon vähemmän jäätä Etelämantereella kuin nykyään. Esimerkiksi pitkän lämpimän ajanjakson aikana, jota kutsutaan nimellä Eemian interglacial noin 100,000 vuotta sitten, Antarktica menetti luultavasti tarpeeksi jäätä merenpinnan nostamiseksi useita metrejä.

Tutkijat ajattelevat, että globaali keskilämpötila oli tuolloin vain noin kaksi astetta Fahrenheitin lämpimämpi kuin nykyään. Olettaen, että jatkamme fossiilisten polttoaineiden polttamista ja lisätään kasvihuonekaasuja ilmakehään, globaalin lämpötilan odotetaan nousevan vähintään kaksi Fahrenheitin astetta. 2100. Mitä se tekee Etelämantereen jääpeitteelle? Jopa yksi metrin merenpinnan nousu - eli sulamisella vain viidenkymmenesosa jääpalasta - aiheuttaisi suuria siirtymiä rannikkoalueiden väestölle ja vaatisi suuria investointeja kaupunkien, satamien ja muiden rannikkoinfrastruktuurien suojelemiseksi tai siirtämiseksi.

Jää jättää Etelämantereen tulevat merelle jään hyllyjen kautta, jotka ovat jäälevyn kelluvia reunoja. Odotamme, että jäämeren muutokset, jotka aiheutuvat meren muutoksista, tuntuvat ensin jäähyllyiltä. Satelliittidatan avulla analysoimme, miten Etelämantereen jäähyllyt ovat muuttuneet lähes kahden vuosikymmenen ajan. Meidän paperi Science -lehdessä julkaistu julkaisu osoittaa, että jään hyllytilan määrä on laskenut, mutta tappiot ovat kiihtyneet viime vuosikymmenen aikana, mikä antaa tietoa siitä, miten tulevaisuuden ilmasto vaikuttaa jään ja merenpinnan tasoon.

Korkki samppanjapullossa

Yhteys ilmastonmuutoksen ja jäähäviön muuttumiseen Etelämantereen jääpalasta ei ole suoraviivaista. Ilman lämpötilalla on itsessään melko pieni vaikutus jäälevyyn, koska suurin osa siitä on jo huomattavasti alle jäätymisen.

On käynyt ilmi, että jään häviämisen ymmärtämiseksi meidän on tiedettävä tuulien, lumisateiden, meren lämpötilan ja virtausten, merijään ja jäänpohjien alla olevan geologian muutoksista. Meillä ei vielä ole riittävästi tietoa näistä asioista, jotta luotaisiin luotettavia malleja jään levyn vasteen ennustamiseksi ilmastonmuutoksiin.

Tiedämme, että yksi tärkeä hallinto jäätä häviää Etelämantereelta on se, mitä tapahtuu, jos jääpalakunta kohtaa meren. Etelämantereen jäälehti saa jäätä lumisateella. Jääpala leviää omalla painollaan muodostaen jäätiköitä ja jäävirtoja, jotka virtaavat hitaasti alaspäin kohti merta. Kun ne nostavat kallioperän ja alkavat kellua, niistä tulee jäähyllyjä. Tasapainon säilyttämiseksi jäähyllyillä on oltava jäätikön virtauksesta ja paikallisesta lumisateesta saamansa jää. Jätteet hajoavat muodostamaan jäävuoria, ja jäätä häviää myös alhaalta sulattamalla lämpimänä meriveden alla.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


lentävät antarctica1Kaavamainen kaavio Antarktiksen jäähyllystä, jossa näytetään satelliittien mittaamat tilavuusmuutokset aiheuttavat prosessit. Jäähyllyyn lisätään jäätä, jotka kulkevat mantereelta ja lumisateet, jotka puristavat muodostamaan jäätä. Jää häviää, kun jäävuoret irtoavat jään etupuolelta, ja sulattamalla joillakin alueilla lämmin vesi virtaa valtameren onteloon jäähyllyn alla. Joidenkin jäähyllyjen alla kylmä ja tuore sulamisvesi nousee pisteeseen, jossa se jäätyy takaisin jäähyllylle. Helen Amanda Fricker, professori, Scrippsin merentutkimuslaitos, UC San Diego, kirjoittaja

Jäähylly toimii vähän kuin korkki samppanjapullossa, joka hidastaa maasta siihen kulkevia jäätiköitä. tiedemiehet kutsuvat tätä tukevaksi vaikutukseksi. Viimeaikaiset havainnot osoittavat, että kun jäähyllyt ohenevat tai romahtavat, jäätikön virtaus maasta valtamerelle nopeutuu, mikä lisää merenpinnan nousua. Joten ymmärtää, mikä tekee jään hyllyistä muutoksia, on tärkeä tieteellinen kysymys.

Jäähyllyjen kartan rakentaminen

Ensimmäinen askel kohti jäähyllyjen ymmärtämistä on selvittää, kuinka paljon ja kuinka nopeasti ne ovat muuttuneet aikaisemmin. Meidän paperi, näytämme yksityiskohtaiset kartat jään hyllyjen muutoksista ympäri Antarktista 18-vuosien perusteella 1994ista 2012iin. Tiedot tulivat kolmen Euroopan avaruusjärjestön tutkakorkeusmittarin satelliittien keräämistä pintakorkeuden jatkuvista mittauksista. Vertaamalla pintakorkeuksia samassa pisteessä jään hyllyssä eri aikoina, voimme rakentaa jään korkeuden muutoksia. Sitten voimme muuntaa sen paksuusmuutoksiksi käyttämällä jään tiheyttä ja sitä, että jäähyllyt kelluvat.

Ennakkotutkimukset jään hyllyjen paksuuden ja tilavuuden muutoksista ovat antaneet keskiarvoja yksittäisille jäähyllyille tai lähentäneet aikojen muutoksia, kun suora linja sopii lyhyisiin aikoihin. Sitä vastoin uudessa tutkimuksessamme on korkean resoluution (noin 30 km xNUMX km: n pituudella) kartat paksuusmuutoksista kolmen kuukauden ajanjaksoissa 30-vuoden jaksolle. Tämän tietokokonaisuuden avulla voimme nähdä, kuinka harvennuksen nopeus vaihtelee saman jäähyllyn eri osien ja eri vuosien välillä.

lentävät antarctica2Tämä kartta näyttää kahdeksantoista vuotta muutoksia Etelämantereen jäähyllyjen paksuudessa ja tilavuudessa. Paksuuden muutosnopeudet (metriä / vuosikymmen) ovat värikoodattuja -25 (harvennus) + 10 (paksuus). Piirit edustavat prosentuaalista osuutta paksuudesta, joka on menetetty (punainen) tai saatu (sininen) 18-vuosien aikana. Keskiympyrä rajaa alueen, jota satelliitit eivät ole tutkineet (81.5ºS: n eteläpuolella). Alkuperäiset tiedot interpoloitiin kartoitustarkoituksiin. Scrippsin merentutkimuslaitos, UC San Diego, tekijä toimitti

Havaitsemme, että jos viimeaikainen suuntaus jatkuu, jotkin jäähyllyt ohenevat dramaattisesti vuosisatojen kuluessa, mikä vähentää niiden kykyä pysäyttää jään levyt. Muut jäähyllyt ovat saamassa jäätä, joten ne voivat hidastaa jään häviämistä maasta.

Kun summataan tappiot Antarktiksen ympärillä, havaitsemme, että kaikkien jäähyllyjen volyymin muutos oli lähes nolla tietueemme ensimmäisellä vuosikymmenellä (1994-2003), mutta keskimäärin yli 300 kuutiometriä vuodessa menetettiin 2003in välillä ja 2012.

Jäähäviön kiihtyvyys vaihtelee alueittain. Ensimmäisen vuosipuoliskon aikana Länsi-Antarktiksen jäähäviöt olivat lähes tasapainossa Itä-Etelämantereella. Noin 2003in jälkeen Itä-Etelämantereen jään hyllytilan määrä vakiintui ja Länsi-Etelämantereen tappiot kasvoivat hieman.

Ilmaston tekijöiden, kuten lumisateen, tuulen nopeuden ja valtamerenkierron muutokset johtavat jään hyllypaksuuden erilaisiin muutoksiin ajan ja tilan suhteen. Voimme verrata näiden tekijöiden "sormenjälkiä" uusiin, paljon selkeämpiin karttoihimme, jotta voidaan tunnistaa ensisijaiset syyt, jotka saattavat olla erilaisia ​​eri Etelämantereen alueilla.

18-vuosisarjamme on osoittanut jäähyllyjen pitkien ja jatkuvien havaintojen arvon, mikä osoittaa, että lyhyemmät tietueet eivät pysty vangitsemaan todellista vaihtelua. Odotamme, että tuloksemme herättävät uusia tapoja miettiä, miten valtameri ja ilmapiiri voivat vaikuttaa jäähyllyihin ja niiden kautta jäätä häviää Etelämantereelta.

AuthorConversations

Laurence ("Laurie") Padman on Earth Space Researchin johtaja ja vanhempi tutkija. Hän sai Ph.D. Oceanografiassa Sydneyn yliopistosta 1987issa ja työskenteli sitten Oregonin osavaltiossa, kunnes siirtyi ESR: ään 1997issa. Hänen tutkimuksensa keskittyy polaaristen valtamerien, merijään ja jään hyllyjen välisiin vuorovaikutuksiin, mukaan lukien Antarktiksen jäähyllyjen valtameren pakotettu harvennus ja miten vuorovesivirrat ja turbulenssi vaikuttavat arktiseen merijään.

Fernando Paolo on PhD-kandidaatti, Scripps Oceanography -yliopisto, Kalifornian yliopisto, San Diego.Helen Amanda Fricker on geofysiikan professori Cecil H.: ssä ja Ida M. Greenin geofysiikan ja planetaarisen fysiikan instituutissa Scrippsin Oceanography-instituutissa Kalifornian yliopisto, San Diego. Hänen tutkimuksessaan keskitytään Antarktiksen ja Grönlannin jäälevyihin ja niiden asemaan ilmastojärjestelmässä.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.


Aiheeseen liittyvä kirja:

{AmazonWS: searchindex = Books; avainsanoja = 1580136079; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}