Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Lód na biegunach topi się 6-krotnie szybciej niż w latach 90.
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas Zimnej Wojny US Army założyła na Grenlandii tajną bazę Camp Century. Wykonany tam odwiert o głębokości 1390 metrów sięgnął pod pokrywę lodową, pozwalając na pobranie 3,6-metrowego rdzenia gleby i skał. Rdzeń trafił do zamrażarki i zapomniano o nim. Został przypadkowo odkryty w 2017 roku. Okazało się, że w pobranej próbce znajdują się liście i mchy pochodzące z czasów, gdy ten region Grenlandii był wolny od lodu. Kiedy jednak to było? Najnowsze badania dały zaskakującą odpowiedź na to pytanie.
Jeszcze do niedawna sądzono, że Grenlandia w znacznej mierze pokryta jest lodem od wielu milionów lat. Przed dwoma laty, używając rdzenia z Camp Century, naukowcy wykazali, że prawdopodobnie nie było tam lodu mniej niż milion lat temu. Inni naukowcy, pracujący na środkowej Grenlandii, wykazali, że lód ustąpił tam co najmniej raz w ciągu ostatniego 1,1 miliona lat. Jednak dotychczas nie było wiadomo, kiedy miało to miejsce.
Naukowcy z University of Vermont, zbadali rdzeń z Camp Century wykorzystując zaawansowane techniki luminescencji oraz analizy rzadkich izotopów. Ich badania wykazały, że badane osady zostały naniesione przez płynącą wodę do wolnego od lodu środowiska w okresie interglacjalnym znanym jako Marine Isotope Stage 11. Miał on miejsce pomiędzy 424 a 374 tysiące lat temu. Badania te dowodzą, że w tym czasie znaczne obszary Grenlandii były wolne od lodu, a w wyniku ich roztapiania się poziom oceanów podniósł się o co najmniej 1,5 metra.
To pierwszy niezaprzeczalny dowód, że większa część pokrywy lodowej Grenlandii zniknęła, gdy zrobiło się cieplej, mówi współautor badań Paul Bierman. Przeszłość Grenlandii, zachowana w 3,6-metrowym rdzeniu sugeruje, że Ziemię czeka gorąca, wilgotna i w dużej mierze wolna od lodu przyszłość, chyba że znacząco zmniejszymy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, dodaje uczony.
Wyniki badań pokazują, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na zmiany klimatu niż dotychczas sądzono. Jako że znajduje się na niej wystarczająco dużo lodu, by po jego roztopieniu poziom oceanów wzrósł o 7 metrów, zagrożone są wszystkie kraje mające dostęp do mórz i oceanów.
Zawsze uważaliśmy, że pokrywa lodowa Grenlandii uformowała się około 2,5 miliona lat temu i była stabilna. Może na obrzeżach dochodziło do topnienia lub też opady śniegu powodowały, że stawała się niego grubsza, ale nigdy nie dochodziło na niej do dramatycznych zmian. Nasze badania pokazują, że zmiany takie zachodziły, dodaje Tammy Rittenour z Utach State University. To właśnie w jej laboratorium, które specjalizuje się w datowaniu luminescencyjnym, sprawdzano, kiedy ostatni raz ziarna minerałów z rdzenia były wystawione na działanie promieniowania słonecznego. Uzyskane tam wyniki skonfrontowano z badaniami izotopów w laboratorium Biermana na University of Vermont. Analizy stosunków izotopów berylu i innych pierwiastków dały odpowiedź na pytanie, jak długo skały były wystawione na działanie promieniowania kosmicznego, a jak długo były przed nim chronione przez warstwę lodu. Dzięki temu naukowcy stwierdzili, że osady pobrane w Camp Century zostały wystawione na działanie promieniowania słonecznego na mniej niż 14 000 lat przed tym, zanim znalazły się pod lodem. To pozwoliło znacząco zawęzić okres, w którym ta część Grenlandii była wolna od lodu.
Założony w latach 60. XX wieku Camp Century był tajną bazą wojskową ukrytą w tunelach wydrążonych w lodzie. Na powierzchni oficjalnie znajdowała się zaś arktyczna stacja naukowa. Baza wojskowa powstała w ramach Project Iceworm, którego celem było umieszczenie setek rakiet z głowicami atomowymi pod lodem w pobliżu granic Związku Radzieckiego. Na powierzchni prowadzono zaś badania naukowe, niejednokrotnie jedyne w swoim rodzaju. W ich ramach wykonano wspomniany głęboki odwiert. Wojskowi naukowcy zainteresowani byli samym lodem, chcieli m.in. zrozumieć ziemskie epoki lodowe. Dlatego nie przywiązywali uwagi do osadów wydobytych spod lodu. W latach 70. osady te przeniesiono z wojskowego laboratorium na University at Buffalo, gdzie pomogły w lepszym datowaniu epok lodowych. Później nikt się nimi nie interesował. W 1993 roku przekazano je na Uniwersytet w Kopenhadze. Tam o nich zapomniano.
Camp Century znajduje się 222 kilometry w głąb Grenlandii, ok. 1300 kilometrów od Bieguna Północnego. Teraz wiemy, że zaledwie 400 000 lat temu ten region był wolny od lodu. A to oznacza, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na ocieplenie klimatu. niż przypuszczali naukowcy. Bierman przypomina, że wówczas na morskich wybrzeżach nie było miast. Teraz znajdują się tam duże aglomeracje jak Nowy Jork, Miami, Amsterdam, Mumbaj czy Szanghaj. Kilkumetrowy wzrost poziomu morza to dla nich olbrzymie zagrożenie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Autorzy nowych badań przeprowadzonych przez NASA wykazali, że utrata lodu szelfowego w Antarktyce jest dwukrotnie większa niż pokazywały dotychczasowe dane. W ramach badań powstała m.in. pierwsza mapa cielenia się lodowców szelfowych.
Czynnikiem, który w największym stopniu wpływa na niepewność przewidywania wzrostu poziomu oceanów jest zwiększanie się tempa utraty lodu w Antarktyce. Naukowcy z Jet Propulsion Laboratory opublikowali właśnie dwa badania dotyczące ubywania lodu w Antarktyce w ostatnich dekadach.
Autorzy jednego z badań, które opisano na łamach Nature, stworzyli mapę cielenia się antarktycznych lodowców szelfowych w ciągu ostatnich 25 lat. Cielenie się lodowców szelfowych to nic innego, jak odłamywanie się fragmentów lodowca, tworzących następnie góry lodowe. Autorzy mapy zauważyli, że tempo cielenia się było szybsze, niż tempo przyrastania lodu w lodowcach.
Od 1997 roku antarktyczne lodowce szelfowe utraciły 12 bilionów ton lodu. Dotychczas sądzono, że strata ta jest dwukrotnie mniejsza. Utrata lodu osłabiła lodowce szelfowe i spowodowała, że lądolód szybciej spływa do oceanu.
Autorzy drugich badań, opublikowanych w Earth System Science Data, szczegółowo pokazali jak woda roztapiająca lód Antarktyki od spodu, wdziera się coraz bardziej w głąb pokrywy lodowej. W niektórych miejscach Antarktyki Zachodniej jest ona już dwukrotnie dalej od krawędzi niż jeszcze dekadę temu. Oba powyższe badania dają najbardziej szczegółowy obraz zmian zachodzących na Antarktyce.
Antarktyka kruszy się na brzegach. A gdy lodowce szelfowe ulegają osłabieniu i rozpadnięciu, potężne lodowce na lądzie stałym spływają coraz szybciej i przyspieszają wzrost poziomu oceanów, mówi Chad Greene, lider zespołu badającego cielenie się lodowców szelfowych. Musimy pamiętać, że lodowce szelfowe są najważniejszym czynnikiem wpływającym na stabilność lądolodu Antarktydy. Są też jednak czynnikiem najbardziej wrażliwym, gdyż są podmywane przez wody oceaniczne.
Spływające z Antarktydy lodowce tworzą potężne lodowce szelfowe o grubości do 3 kilometrów i szerokości 800 kilometrów. Działają one jak bufory, utrudniające spływanie lądolodu. Gdy cykl utraty masy (cielenia się) i jej przyrostu równoważy się, lodowce szelfowe są stabilne, ich wielkość w dłuższym terminie jest stała i spełniają swoją rolę bufora. Jednak w ostatnich dekadach ocieplające się wody oceaniczne zaczęły destabilizować lodowce szelfowe Antarktyki, coraz bardziej podmywając je i roztapiając. Lodowce stają się więc cieńsze i słabsze.
Od kilku dekad dokonywane są regularne satelitarne pomiary grubości lodowców szelfowych Antarktyki, jednak dane te trudno interpretować. Wyobraźmy sobie, że oglądamy zdjęcia satelitarne i próbujemy na nich odróżnić od siebie białą górę lodową, biały lodowiec szelfowy, biały lód pływający i białą chmurę. To zawsze było trudne zadanie. Teraz jednak dysponujemy wystarczająco dużą ilością danych z różnych czujników satelitarnych, dzięki którym możemy powiedzieć, jak w ostatnich latach zmieniało się wybrzeże Antarktyki, mówi Greene.
Uczony wraz ze swoim zespołem połączył zbierane od 1997 roku dane z czujników pracujących w zakresie światła widzialnego, podczerwieni i z radarów. Na tej podstawie powstała mapa pokazująca linię brzegową lodowców szelfowych. Jej twórcy stwierdzili, że cielenie się lodowców szelfowych daleko przewyższa przyrosty ich masy, a utrata lodu jest tak duża, że jest mało prawdopodobne, by do końca wieku lodowce szelfowe mogły odzyskać swój zasięg sprzed roku 2000. Jest wręcz przeciwnie, należy spodziewać się dalszych strat, a w ciągu najbliższych 10-20 lat może dojść do wielkich epizodów cielenia się.
Z kolei autorzy drugich badań wykorzystali niemal 3 miliardy rekordów z siedmiu różnych rodzajów instrumentów, by stworzyć najbardziej szczegółową bazę danych zmian wysokości lodowców. Użyli przy przy tym danych z pomiarów radarowych i laserowych, które pozwalają na mierzenie z dokładnością do centymetrów. Pomiary te pokazały, jak długoterminowe trendy klimatyczne oraz doroczne zmiany pogodowe wpływają na lód. Pokazały nawet, jak zmienia się wysokość lodowców gdy regularnie napełniają się i opróżniają podlodowe jeziora położone wiele kilometrów pod powierzchnią lodu. Takie subtelne zmiany, w połączeniu z lepszym rozumieniem długoterminowych trendów, pozwoli nam lepiej zrozumieć procesy, wpływające na utratę masy lodu, a to z kolei umożliwi lepsze przewidywanie przyszłych zmian poziomu oceanów, stwierdził lider grupy badawczej, Johan Nilsson.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy zaczynają łączyć dane z gruntu, powietrza, wód i przestrzeni kosmicznej, by lepiej zrozumieć, jak zmiany klimatu wpływają na obszary wiecznej zmarzliny. Wiemy, że w wiecznej zmarzlinie uwięzione są gazy cieplarniane, mikroorganizmy i związki chemiczne – takie jak np. DDT – które w miarę ocieplania się klimatu, będą się z niej uwalniały. Uczeni chcą więc poznać skutki, jakie proces ten może nieść ze sobą.
Już teraz na przykład widać, że odmrażająca się wieczna zmarzlina negatywnie wpływa na infrastrukturę. Pojawiają się wielkie zapadliska, przewracają się słupy telefoniczne i energetyczne, uszkodzeniu ulegają drogi. Znacznie jednak trudniej jest śledzić to, co uwalnia się z do niedawna zamarzniętej gleby, lodu czy martwej materii organicznej. Naukowcy przyjrzeli się więc niebezpiecznym substancjom chemicznym, jak DDT, oraz mikroorganizmom, które mogły być zamarznięte przez tysiące lub nawet miliony lat. Teraz wszystko to coraz szybciej uwalnia się z gleby.
Rozpuszczająca się wieczna zmarzlina będzie emitowała też gazy cieplarniane. Szacuje się, że zamknięte w niej jest 1,7 biliona ton węgla,w tym metan i dwutlenek węgla. To około 51 razy więcej niż ludzkość wyemitowała w 2019 roku. Materia organiczna w wiecznej zmarzlinie nie ulega rozkładowi, ale gdy zmarzlina się rozpuści, mikroorganizmy przystąpią do działania, zaczną ją rozkładać, co uwolni węgiel do atmosfery. Obecne modele pokazują, że w ciągu najbliższych stu lat, a może szybciej, zarejestrujemy duży wzrost emisji z wiecznej zmarzliny, mówi główny autor najnowszych badań, Kimberley Miner z Jet Propulsion Laboratory. Nie wiemy jednak, jak duża będzie to emisja, skąd dokładnie, ani jak długo będzie trwała. Najgorsze scenariusze przewidują szybkie uwolnienie tego węgla w ciągu kilku lat.
Wiemy też, że regiony polarne ogrzewają się najszybciej. Nie wiemy natomiast, jak zwiększona emisja węgla wpłynie na wilgotność w Arktyce, czy będzie tam więcej opadów czy też stanie się ona regionem bardziej suchym. Znacznie bardziej pewne jest, że ogrzewające się bieguny będą miały wpływ na klimat na pozostałych częściach planety, gdyż obecnie regiony polarne pomagają w stabilizowaniu klimatu. Biorą one udział w transporcie ciepła z obszarów równikowych na wyższe szerokości geograficzne, wpływając na prądy strumieniowe i inne przepływy w atmosferze. Nie jesteśmy w stanie przewidzieć, jak cieplejsza, pozbawiona wiecznej zmarzliny Arktyka wpłynie na pogodę i klimat całej planety.
Naukowcy próbują lepiej poznać te zjawiska łącząc pomiary naziemne z obserwacjami z powietrza i przestrzeni kosmicznej. Pomiary wykonywane w stacjach naziemnych dają dobry obraz zmian lokalnych, pomiary z powietrza i za pomocą satelitów pozwalają na obserwowanie zjawisk w większej skali. Miner współpracuje z uczonymi dokonującymi różnych typów pomiarów i usiłuje łączyć te wszystkie dane w jeden spójny obraz. Na przykład z pomiarów naziemny uzyskuje dane o mikroorganizmach zamieszkujących wieczną zmarzlinę, badania lotnicze dostarczą informacji o emisji gazów cieplarnianych, a pomiary satelitarne pokazują, w których regionach dochodzi do najbardziej intensywnej emisji.
Wszyscy starają się szybko zrozumieć, co dzieje się w okolicach podbiegunowych. Im więcej się dowiemy, tym lepiej przygotujemy się na nadchodzące zmiany, mówi Miner.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Niedawno dowiedzieliśmy się o wyjątkowych upałach, jakie nawiedziły Kanadę i o kolejnych krajowych rekordach temperatury, która w końcu w miejscowości Lytton sięgnęła niemal 50 stopni Celsjusza. Tymczasem Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) oficjalnie potwierdziła rekord temperatury na Antarktydzie. W lutym ubiegłego roku w argentyńskiej stacji Esperanza na Półwyspie Antarktycznym zanotowano 18,3 stopnia Celsjusza.
Zweryfikowanie pomiaru najwyższej temperatury jest ważne, gdyż pozwala nam zbudować lepszy obraz pogody i klimatu na tym obszarze, stwierdził sekretarz generalny WMO, Petteri Taalas. Półwysep Antarktyczny to jeden z najszybciej ogrzewających się obszarów na Ziemi. W ciągu ostatnich 50 lat średnie temperatury wzrosły tam o 3 stopnie Celsjusza. Nowy rekord jest zatem zgodny z obserwowanym trendem.
W ubiegłym roku John King z British Antarctic Survey mówił To jest ten region Antarktyki, w którym spodziewamy się od czasu do czasu niezwykle wysokich temperatur. Jest to spowodowane gorącymi wiatrami wiejącym z gór na zachód od Stacji Esperanza. Powodują one, że w ciągu kilku godzin temperatura może wzrosnąć nawet o 10 stopni Celsjusza. Samo to zjawisko nie jest niczym niepokojącym. Ale wpisuje się ono we wzorzec zmian na Antarktyce i tym należy się martwić. To najszybciej ocieplający się region Antarktyki, więc nie będę zdziwiony, jeśli w ciągu najbliższych lat obecny rekord znowu zostanie pobity, stwierdzał King.
Weryfikując pomiar rekordowej temperatury, eksperci z WMO przyjrzeli się zarówno warunkom, jakie wówczas panowały, jak i samemu sposobowi przeprowadzenia pomiaru oraz wykorzystanym urządzeniom. Stwierdzili, że utworzony wówczas obszar wysokiego ciśnienia zepchnął wiatr w po zboczach gór. Z wcześniejszych badań wiemy, że takie warunku i sprzyjają szybkiemu wzrostowi temperatury w tym regionie. Odnośnie metod i narzędzi pomiarowych nie zgłoszono żadnych zastrzeżeń.
Jednocześnie WMO uznało za błędny inny, jeszcze wyższy, odczyt z automatycznej brazylijskiej stacji monitorującej umieszczonej na pobliskiej Wyspie Seymoura. W tym samym czasie, gdy padł rekord na Esperanzy, stacja na wyspie wskazał temperaturę 20,75 stopni Celsjusza. Eksperci WMO uznali, że improwizowana osłona radiacyjna na brazylijskiej stacji doprowadziła do nieprawidłowego działania czujnika temperatury powietrza i nie uznali odczytu.
Dane ze stacji Esperanza zostaną wpisane do prowadzonej przez WMO bazy danych zawierające ekstrema klimatyczne i pogodowe. Zawarto tam informacje o najwyższych i najniższych na Ziemi temperaturach, opadach, suszach, prędkościach wiatru i innych, w tym zgonach spowodowanych pogodowymi ekstremami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Znajdujący się na Biegunie Południowym wielki detektor neutrin IceCube zarejestrował wysokoenergetyczne wydarzenie, które potwierdziło istnienie zjawiska przewidzianego przed 60 laty i wzmocniło Model Standardowy. Wydarzenie to zostało wywołane przez cząstkę antymaterii o energii 1000-krotnie większej niż cząstki wytwarzane w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC).
Ponad 4 lata temu, 8 grudnia 2016 roku wysokoenergetyczne antyneutrino elektronowe wpadło z olbrzymią prędkością w pokrywę lodową Antarktydy. Jego energia wynosiła gigantyczne 6,3 petaelektronowoltów (PeV). Głęboko w lodzie zderzyło się ono z elektronem, doprowadzając do pojawienia się cząstki, która szybko rozpadła się na cały deszcz cząstek. Ten zaś został zarejestrowany przez czujniki IceCube Neutrino Observatory.
IcCube wykrył rezonans Glashowa, zjawisko, które w 1960 roku przewidział późniejszy laureat Nagrody Nobla, Sheldon Glashow. Pracujący wówczas w Instytucie Nielsa Bohra w Kopenhadze naukowiec opublikował pracę, w której stwierdził, że antyneutrino o odpowiedniej energii może wejść w interakcje z elektronem, w wyniku czego dojdzie do pojawienia się nieznanej jeszcze wówczas cząstki. Cząstką tą był odkryty w 1983 roku bozon W.
Po odkryciu okazało się, że ma on znacznie większą masę, niż przewidywał Glashow. Wyliczono też, że do zaistnienia rezonansu Glashowa konieczne jest antyneutrino o energii 6,3 PeV. To niemal 1000-krotnie większa energia niż nadawana cząstkom w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Żaden obecnie działający ani obecnie planowany akcelerator nie byłby zdolny do wytworzenia tak wysokoenergetycznej cząstki.
IceCube pracuje od 2011 roku. Dotychczas obserwatorium wykryło wiele wysokoenergetycznych zdarzeń, pozwoliło na przeprowadzenie niepowtarzalnych badań. Jednak zaobserwowanie rezonansu Glashowa to coś zupełnie wyjątkowego. Musimy bowiem wiedzieć, że to dopiero trzecie wykryte przez IceCube wydarzenie o energii większej niż 5 PeV.
Odkrycie jest bardzo istotne dla specjalistów zajmujących się badaniem neutrin. Wcześniejsze pomiary nie dawały wystarczająco dokładnych wyników, by można było odróżnić neutrino od antyneutrina. To pierwszy bezpośredni pomiar antyneutrina w przepływających neutrinach pochodzenia astronomicznego, mówi profesor Lu Lu, jeden z autorów analizy i artykułu, który ukazał się na łamach Nature.
Obecnie nie jesteśmy w stanie określić wielu właściwości astrofizycznych źródeł neutrin. Nie możemy np. zmierzyć rozmiarów akceleratora czy mocy pól magnetycznych w rejonie akceleratora. Jeśli jednak będziemy w stanie określić stosunek neutrin do antyneutrin w całym strumieniu, bo będziemy mogli badać te właściwości, dodaje analityk Tianlu Yaun z Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center.
Sheldon Glashow, który obecnie jest emerytowanym profesorem fizyki na Boston University mówi, że aby być absolutnie pewnymi wyników, musimy zarejestrować kolejne takie wydarzenie o identycznej energii. Na razie mamy jedno, w przyszłości będzie ich więcej.
Niedawno ogłoszono, że przez najbliższych kilka lat IceCube będzie udoskonalany, a jego kolejna wersja – IceCube-Gen2 – będzie w stanie dokonać większej liczby tego typu pomiarów.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.