Ledovce jsou mnohem složitější než kostky ledu

Vědci z NASA procházejí ledovou krajinou Antarktidy a střílí s nimi vědecké přístroje a vozidla na studený vzduch. Tým měl za úkol shromažďovat pozemní data za účelem ověření přesnosti měření provedených satelitem IceSat-2. Uznání: NASA / Kelly Brunt

Kostka ledu se roztaví, když je vystavena zdroji tepla, jako je teplá voda nebo vzduch. Není tedy divu, že oteplovací klima způsobuje roztavení našich ledovců a ledových příkrovů. Není však téměř snadné předpovědět, kolik ledovců a ledových příkrovů se roztaví a jak rychle – klíčové složky hladiny moře vzrostou.

Ledovce a ledové příkrovy jsou mnohem složitější struktury než kostky ledu. Vznikají, když se hromadí sníh, a jsou v průběhu let stlačeny novým ledem. Jak rostou, začínají se pomalu pohybovat pod tlakem své vlastní váhy a táhnou s sebou menší kameny a trosky po zemi. Ledový led, který se rozprostírá k pokrytí velkých pevnin, stejně jako v Antarktidě a Grónsku, je považován za vrstvu ledu.


Grónsko a Antarktida jsou domovem většiny světových ledovcových ledů – včetně pouhých dvou ledových příkrovů – což z nich činí obzvláště zajímavé oblasti pro vědce. Dohromady tyto dvě oblasti obsahují dostatek ledu, pokud by se všechny roztavily, zvýšilo by to hladinu moře asi o 65 metrů – což činí náš výzkum a porozumění nejen zajímavým, ale také pro nás velmi důležitým. naše přizpůsobení času a dlouhodobé přežití v měnícím se světě. Kredit: NASA

Procesy, které způsobují úbytek ledovců a ledových příkrovů, jsou také složitější. Povrch kostky ledu se při vystavení okolnímu (horkému) vzduchu roztaví. A i když teplé počasí rozhodně roztaví povrch ledovců a ledových příkrovů, je významně ovlivněno i dalšími faktory, jako je oceánská voda, která je obklopuje, terén, ve kterém se pohybují (pevninou i oceánem), a dokonce i jejich vlastní tající voda.

Grónsko a Antarktida jsou domovem většiny světových ledovcových ledů, včetně pouze dvou ledových příkrovů. Tyto silné vrstvy ledu, asi 10 000 stop (3 000 metrů) a 15 000 stop (4 500 metrů), obsahují většinu čerstvé vody uložené na Zemi, což je pro vědce zvlášť zajímavé. Dohromady tyto dva regiony obsahují dostatek ledu ke zvýšení hladiny moří asi o 65 metrů, pokud se roztaví současně – takže jejich výzkum a porozumění je nejen zajímavé, ale také velmi důležité pro naše blízké. naše adaptace na období a dlouhodobé přežití v měnícím se světě.

Ztráta ledu v Grónsku

Ledovec je považován za „v rovnováze“, když množství sněhu padajícího na jeho povrch a akumulovaného (akumulační zóna) se rovná množství ledu ztraceného tavením, odpařováním, otelením a dalšími procesy.

Ale s ročními teplotami v Arktidě rostou rychleji než kdekoli jinde na světě, tato rovnováha již není v Grónsku udržována. Problematické jsou také teplejší vody oceánu obklopující přílivové ledovce ostrova.

“V zásadě je to jako namířit vysoušeč vlasů na kostku ledu, ale také kostka ledu sedí v misce s teplou vodou,” řekl Josh Willis, vedoucí výzkumný pracovník NASA Oceans Melting Greenland (OMG). Teplota vody v oceánu na tajícím ledu v regionu. „Ledovce se tají teplem shora i zdola.“

Ačkoli teplý vzduch a teplá voda přispívají k samostatnému tání, důležitou roli hraje také interakce mezi vodou z ledovce a teplou vodou.


Když horké letní počasí roztaje povrch ledovce, tající voda vytváří díry skrz led. Pohybuje se až na dno ledovce, kde vede mezi ledem a ledovcovým korytem, ​​a nakonec odhodí pírko na ledovcovou základnu a do okolního oceánu. Roztavený oblak je lehčí než okolní voda oceánu, protože neobsahuje žádnou sůl. Tedy stoupá k povrchu a během procesu míchá teplou oceánskou vodu nahoru. Teplá voda se poté otře o dno ledovce, což způsobí, že se ledovec ještě více roztaví. To často vede k otelení na předním konci nebo na konci ledovce – lámání ledu a rozpad na velké ledové kry (ledovce). Uznání: NASA

Když horké letní počasí roztaje povrch ledovce, tající voda vytváří díry skrz led. Pohybuje se až na dno ledovce, kde vede mezi ledem a ledovcovým korytem, ​​a nakonec odhodí pírko na ledovcovou základnu a do okolního oceánu.

Roztavený oblak je lehčí než okolní voda oceánu, protože neobsahuje žádnou sůl. Tedy stoupá k povrchu a během procesu míchá teplou oceánskou vodu nahoru. Teplá voda se poté otře o dno ledovce, což způsobí, že se ledovec ještě více roztaví. To často vede k otelení na předním konci nebo na konci ledovce – led praskne a rozpadne se na velké ledové masy (ledovce).

Mořské dno u Grónska

Tento obrázek ukazuje oblast mořského dna u pobřeží severozápadního Grónska mapovanou jako součást mise NASA Oceans Melting Grónsko (OMG). Tato pětiletá mise do Earth Ventures Suborbital otestuje souvislost mezi oteplováním oceánů a úbytkem ledu v Grónsku. Zde uvedená data budou použita k pochopení cest, kterými se teplá voda může dostat k okrajům ledovce. Barevná vrstva nad vodou ukazuje hloubku mořského dna tmavě modrými barvami, které představují hloubku více než 1000 metrů. Hluboká příkop se rozprostírá na jih a západ od ledovce Cornell, zobrazený v pravém horním rohu. Uznání: NASA / JPL-Caltech

Složitý tvar mořského dna, které obklopuje Grónsko, ovlivňuje, jak snadno se tato teplá voda může roztavit. Poskytuje bariéru v některých oblastech tím, že brání hluboké a teplejší vodě z Atlantského oceánu v dosažení ledovcových front. Ale podvodní pevnina zahrnuje i další rysy, jako jsou hluboké kaňony, stejně jako pevnina nad vodou. Kaňony prořízly kontinentální šelf a pustily dovnitř vody Atlantiku. Ledovce v těchto vodách se budou rychleji tavit tam, kde je teplá voda blokována podvodními hřebeny nebo parapety.

Ztráta ledu v Antarktidě

V Antarktidě, kde dochází k podobným procesům tání povrchů a oceánů, topografie a podloží, na kterém spočívá ledový štít, významně ovlivňují stabilitu ledového štítu a jeho příspěvek ke zvýšení hladiny moře.

Vědci rozdělují Antarktidu do dvou oblastí na základě vztahu mezi ledem a podloží pod nimi. Východní Antarktida, oblast na východ od Transantarktických hor, je extrémně vysoká a má nejsilnější led na planetě. Podloží pod ledovou vrstvou je také většinou nad hladinou moře. Tyto funkce pomáhají udržovat východní stranu relativně stabilní. Západní Antarktida je výškově nižší a většina ledového příkrovu je zde tenčí. Na rozdíl od východu leží ledová pokrývka v západní Antarktidě na podloží pod hladinou moře.

Antarktická mapa polohy

Úvěr: NOAA

“Máme tyto ledovce v západní Antarktidě, které stojí nad podmořským podložím.” Stejně jako v Grónsku je pod studenou povrchovou vrstvou teplejší vrstva oceánské vody. „Tato teplá voda může proudit na kontinentální šelf a poté zpod ledových šelfů – z plovoucího ledu vystupujícího z ledovců a ledového štítu -“ řekla Helene Seroussi, vědecká laboratoř Jet Propulsion Laboratory NASA.

To je důležité, protože stojany na led fungují jako zátky. Chytají led proudící proti proudu a zpomalují ho k oceánu, kde zvyšuje hladinu moře. Když ledové stojany přijdou na lýtko, korek se v podstatě zvedne a umožňuje volnějšímu proudění vnitřního ledu do oceánu. To navíc vede k zatažení uzemňovací oblasti, kde led opouští skalní podloží a začíná plavat.


Vizualizace ukazuje, jak proudí oceánské proudy kolem a pod ledovcem Pine Island v Antarktidě. Když voda vnikne na dno ledové police, eroduje ze spodní části ledové police a způsobí její ztenčení. Vizualizace, „Odhad oceánské cirkulace a podnebí“ (ECCO), model oceánské cirkulace, 100metrový „referenční model elevace Antarktidy“ (REMA) a topografie a tloušťka ledu 450 metrů byly vytvořeny pomocí BedMachine Antarctica. V1 datové sady. Povrch byl mapován scénami ze satelitu NASA LandSat 8. Pro jasnost byly použity přehnané faktory 4 a 15 nad a pod hladinou moře. Uznání: NASA / Cindy Starr

„Dokovací místo zobrazuje plovoucí led vypočítaný z uzemněného ledu, který ještě není v rozpočtu na hladinu moře,“ uvedla Kelly Brunt, vědecká pracovnice ICESat-2 v Goddardově vesmírném letovém středisku NASA a na univerzitě v Marylandu. „Plovoucí led je jako kostka ledu plovoucí ve sklenici. Při roztavení skla nepřetéká. Přidání neplovoucího ledu do oceánu však způsobí zvýšení hladiny vody, stejně jako přidání dalších kostek ledu do skla.“

Horninové podloží v západní Antarktidě je také obráceně zakřivené – to znamená, že je na okrajích výše a do vnitrozemí se postupně prohlubuje. Proto pokaždé, když uzemňovací zóna vstoupí na pevninu, je silnější led vystaven oceánské vodě a ledovec nebo ledová vrstva jsou uzemněny v hlubší vodě. To umožňuje proudění ještě většího množství ledu z horního toku do oceánu.

“Pro Západní Antarktidu je to alarmující, protože když tlačí uzemňovací zóny zpět, sklon dolů a zpět se ve skutečnosti nevrací, což znamená, že neexistuje nic, co by přerušilo cyklus tání a ústupu,” řekl Brunt. „Naše mapy skalního podloží pod ledovou vrstvou nejsou tak komplexní jako v Grónsku, částečně proto, že Antarktida je mnohem méně přístupná. Takže opravdu nevíme, jestli jsou pod námi malé hrboly nebo vrcholy, které by mohly pomoci zpomalit ústup.“

Západoantarktické ledovce jako Thwaites a Pine Island již ustupují rychleji než v minulosti. To je problematické, protože poskytují hlavní cestu pro led ze západoantarktického ledového štítu pro vstup do Amundsenova moře a zvýšení hladiny moře.

Tání a ztráta ledu obecně v posledních letech na obou pólech zrychlily. Čím více se dozvídáme o procesech a interakcích, které to způsobují, o nichž se zde pojednává, tím přesněji a přesněji můžeme předpovídat budoucí vzestup hladiny moře.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. ...

Starověcí zirkonové říkají, že desková tektonika začala před 3,6 miliardami let – významná událost pro přivítání Země k životu

Zirkony studované výzkumným týmem byly vyfotografovány pomocí katholluminiscence, techniky, která umožňuje týmu vizualizovat vnitřek krystalů pomocí speciálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Tmavé kruhy na...

Můžeme opioidy zvýšit návykovostí? [Video]

V roce 2017 byly miliony lidí po celém světě závislí na opioidech a 115 000 zemřelo na předávkování. Opioidy jsou nejsilnější léky proti bolesti, které...

V místě vazby protilátek ve variantách viru COVID-19 – hlavní důsledky pro budoucí vakcíny

Výzkumný tým Penn State zjistil, že N protein na SARS-CoV-2 je uložen ve všech pandemických koronavirech souvisejících se SARS (nahoře vlevo: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV,...

NASA investuje 105 milionů amerických dolarů do vývoje inovativních technologií pro malé podniky ve Spojených státech

NASA Má dlouhou historii podpory amerických podnikatelů při vývoji technologií od nápadu po obchodní připravenost. Agenturní program Small Business Innovation Research (SBIR) dále podporoval...

Newsletter

Subscribe to stay updated.