Un semnal de trezire din Antarctica

În această ilustrație, apa de mare curge adânc sub suprafață într-o crăpătură de gheață care se deschide activ în Antarctica. Noile cercetări arată că astfel de fisuri se pot deschide foarte repede și că apa de mare care curge ajută la controlul cât de repede se sparge gheața. Credit: Rob Soto

Există suficientă apă înghețată în ghețarii din Groenlanda și Antarctica încât, dacă s-ar topi, mările lumii s-ar ridica la câțiva metri. Ce se va întâmpla cu acești ghețari în următoarele decenii este cea mai mare necunoscută în viitorul creșterii nivelului mării, parțial pentru că fizica fătării ghețarilor nu este încă pe deplin înțeleasă.

Întrebarea crucială este cum oceanele mai calde pot face ca ghețarii să se dezintegreze mai repede. Universitatea din Washington Cercetătorii au demonstrat cea mai rapidă fractură la scară largă cunoscută de-a lungul platformei de gheață a Antarcticii. Studiul a fost publicat recent în Furnizat de Universitatea Arabian GulfAcesta arată că o fisură lungă de 10,5 kilometri s-a format în 2012 pe ghețarul Pine Island – o platformă de gheață în retragere care ține înapoi stratul de gheață mai mare al Antarcticii de Vest – în aproximativ 5 1/2 minute. Aceasta înseamnă că fisura s-a deschis cu o viteză de aproximativ 115 picioare (35 de metri) pe secundă sau aproximativ 80 de mile pe oră.

„Din cunoștințele noastre, acesta este cel mai rapid eveniment de deschidere a rupturii observat vreodată”, a spus autorul principal Stephanie Olinger, care a făcut această lucrare ca parte a cercetării sale de doctorat la Universitatea din Wisconsin și Universitatea Harvard și este acum cercetător postdoctoral la Universitatea Stanford. . „Acest lucru arată că, în anumite condiții, rafturile de gheață se pot sparge. Ne spune că trebuie să căutăm acest tip de comportament în viitor și ne spune cum putem descrie aceste fracturi în modele de calote de gheață la scară largă. .”

Importanța formării fisurilor

Crevasa este o crăpătură care străbate aproximativ 1.000 de picioare (300 m) de gheață plutitoare a unei platforme de gheață tipice din Antarctica. Aceste fisuri sunt un precursor al fătării pe platforma de gheață, unde bucăți mari de gheață se desprind dintr-un ghețar și cad în mare. Astfel de evenimente au loc adesea la ghețarul Pine Island, unde aisbergul observat în studiu s-a separat de mult de continent.

Imaginile din satelit realizate pe 8 mai (stânga) și 11 mai (dreapta), la trei zile una dintre ele, în 2012, arată o nouă defecțiune care formează un „Y” care se ramifică la stânga falii anterioare. Trei instrumente seismice (triunghiuri negre) au înregistrat vibrații care au fost utilizate pentru a calcula vitezele de propagare a erorilor de până la 80 mph. Credit: Olinger et al./AGU Advances

„Rafturile de gheață exercită o influență importantă asupra stabilității restului calotei de gheață antarctice. „Dacă platforma de gheață se rupe, gheața din spatele ei se accelerează de fapt”, a spus Ollinger. „Acest proces de fracturare este, practic, modul în care platformele de gheață antarctice munca.” Crearea de aisberguri mari.

În alte părți ale Antarcticii, defecțiunile se dezvoltă adesea în luni sau ani. Dar s-ar putea întâmpla mai repede într-un mediu cu evoluție rapidă, cum ar fi ghețarul Pine Island, unde cercetătorii cred că calota de gheață din Antarctica de Vest s-a format deja. Un punct de cotitură a trecut Când se prăbușește în ocean.

Provocări în monitorizarea schimbărilor glaciare

Imaginile din satelit oferă feedback continuu. Dar sateliții care orbitează Pământul trec prin fiecare punct de pe Pământ doar la fiecare trei zile. Este dificil de determinat ce se întâmplă în aceste trei zile, mai ales având în vedere vederea periculoasă a fragilei platforme de gheață din Antarctica.

În noul studiu, cercetătorii au combinat instrumente pentru a înțelege formarea defectelor. Ei au folosit date seismice înregistrate de instrumente plasate pe platforma de gheață de alți cercetători în 2012, împreună cu observații radar de la sateliți.

Gheața glaciară se comportă ca un solid pe perioade scurte de timp, dar mai mult ca un lichid vâscos pe perioade lungi de timp.

„Este formarea unei fisuri mai mult ca spargerea sticlei sau mai mult ca spargerea Silly Putty? Aceasta a fost întrebarea”, a spus Ollinger. „Calculele noastre ale acestui eveniment arată că este foarte asemănător cu spargerea sticlei.”

Rolul apei de mare și cercetările viitoare

Dacă gheața ar fi fost un simplu material fragil, s-ar fi spart mai repede, a spus Olinger. Investigațiile ulterioare au indicat rolul apei de mare. Apa de mare din crevasele menține spațiul deschis împotriva forțelor interioare ale ghețarului. Deoarece apa de mare are vâscozitate, tensiune superficială și masă, nu poate umple un gol instantaneu. În schimb, viteza cu care apa de mare umple fisura de deschidere ajută la încetinirea propagării fisurii.

„Înainte de a putea îmbunătăți performanța modelelor de strat de gheață la scară largă și a prognozelor privind creșterea viitoare a nivelului mării, trebuie să avem o bună înțelegere bazată pe fizică a numeroaselor procese diferite care influențează stabilitatea platformei de gheață”, a spus Olinger.

Referință: „Cuplarea oceanică limitează viteza de rupere pentru cel mai rapid eveniment de propagare a fisurilor pe platforma de gheață” de Stephanie D. Olinger și Bradley B. Lipofsky și Maren A. Denol, 05 februarie 2024, Furnizat de Universitatea Arabian Gulf.
doi: 10.1029/2023AV001023

Cercetarea a fost finanțată de Fundația Națională pentru Știință. Co-autorii sunt Brad Lipofsky și Marine Degnole, ambii membri ai facultății UW în științe ale pământului și spațiului, care au început să consilieze munca în timp ce la Harvard.