Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Lodowce szelfowe mogą błyskawicznie się rozpadać

Recommended Posts

Lodowce szelfowe mogą zniknąć błyskawicznie, czasami wystarczą minuty lub godziny, by się rozpadły. Proces ten jest napędzany przez wodę, która wdziera się w pęknięcia lodowca. Wiele z lodowców szelfowych znajduje się bezpośrednio przy wybrzeżach Antarktyki i stanowią fizyczną barierę zapobiegającą spływaniu ludowców z lądu do oceanu. Autorzy najnowszych badań, opublikowanych właśnie w Nature, twierdzą, że od 50 do 70 procent antarktycznych lodowców szelfowych jest zagrożonych rozpadem z powodu globalnego ocieplenia.

Odkryliśmy, że tempo topnienia jest ważne, ale równie ważne jest to, gdzie to topnienie zachodzi mówi główna autorka najnowszych badań, Ching-Yao Lai z Columbia University. Największą zagadką jest to, kiedy lodowiec może się rozpaść, dodaje Christine Dow z kanadyjskiego University of Waterloo, która nie była zaangażowana w najnowsze badania.

Niektóre z lodowców szelfowych pływają na otwartych wodach i nie mają wpływu na to, co dzieje się z lodowcami na lądzie.

Jednak lodowce szelfowe znajdujące się np. w zatokach stanowią fizyczną barierę, która spowalnia spływanie do oceanu lodowców z lądu. W takim przypadku na lodowce szelfowe działają potężne siły. Z jednej strony są one poddawane naciskowi ze strony lodu spływającego z lądu, z drugiej strony napierają na ląd, z trzeciej zaś są rozciągane, gdy przemieszczają się na wodzie. W wyniku tych procesów na lodowcach szelfowych pojawiają się liczne pęknięcia. Jeśli nad taki lodowiec napłynie ciepłe powietrze i lodowiec zacznie się topić, pojawi się woda, która będzie wdzierała się w pęknięcia. Może ona błyskawicznie doprowadzić do rozpadu lodowca szelfowego. A w takim wypadku znika bariera między oceanem a lodowcem na lądzie, więc lodowiec może przyspieszyć spływanie do oceanu.

Naukowcy spekulują, że ofiarą takiego procesu pękania i wdzierania się wody padł lodowiec szelfowy Larsen B, który w 2002 roku w ciągu zaledwie kilku tygodni stracił 3250 km2 powierzchni.

Lai i jej zespół chcieli wiedzieć, które z lodowców szelfowych są najbardziej narażone na rozpad. Opracowali więc model maszynowego uczenia się, który był trenowany na zdjęciach lodowców z przeszłości. Celem treningu było nauczenie algorytmu rozpoznawania cech charakterystycznych prowadzących do rozpadu lodowców. Algorytm uczono na podstawie zdjęć satelitarnych lodowców szelfowych Larsen C i Jerzego VI. Następnie algorytm zaimplementowano do zdjęć całej Antarktyki.

Na tej podstawie zidentyfikowali te pęknięcia, które – po uwzględnieniu nacisku wywieranego przez masy lodu oraz ruchy lodowca na wodzie – z największym prawdopodobieństwem będą się powiększały. Teraz uczonych czeka odpowiedź na pytanie, kiedy może dojść do rozpadu poszczególnych lodowców szelfowych. W tym celu naukowcy będą musieli połączyć swój model z modelami klimatycznymi oraz modelami opisującym spływanie lodowców z lądu. Na razie grupa Lai nie jest w stanie zakreślić ram czasowych, w których może dojść do masowego rozpadania się lodowców szelfowych. Jednak inna grupa naukowa już w 2015 roku stwierdziła, że stanie się to w perspektywie najbliższych dekad.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze ziemskiej w tym roku osiągnęło rekordowy poziom, a spowolnienie gospodarcze z powodu pandemii COVID-19 jedynie na chwilę zatrzymało negatywne skutki zmian klimatu, które czekają nas w przyszłości. Takie wnioski wypływają z najnowszego raportu przygotowanego przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO). Polska, reprezentowana przez IMGW-PIB jest jej aktywnym członkiem.
      „United in Science 2020” został opracowany przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) pod kierownictwem Sekretarza Generalnego ONZ. Wynika z niego, że ostre, ale krótkotrwałe załamanie emisji gazów cieplarnianych na początku tego roku – wywołane pandemią – było tylko krótkim przerywnikiem w procesie nagromadzania się dwutlenku węgla, powodującego zmiany klimatyczne na naszej planecie. Stężenia gazów cieplarnianych, które są na najwyższym poziomie od trzech milionów lat, nadal rosną, powiedział Petteri Taalas, Sekretarz Generalny WMO.
      Potwierdzony w raporcie WMO fakt okresowego obniżenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery związany z powszechnym „zamknięciem” największych gospodarek świata pokazuje wyraźnie jaka jest skala antropogenicznego oddziaływania na skład atmosfery ziemskiej. Fakt, że efekt wzrostu koncentracji został okresowo wstrzymany nie oznacza, że oddaliliśmy się od zagrożenia, które jest przez wielu określane jako „klimatyczna katastrofa”. Spowodowało to bowiem jedynie tyle, że nasza tegoroczna emisja gazów cieplarnianych nie będzie rekordowo wysoka a porównywalna z tą sprzed dekady, kiedy uważano ją także za zbyt wysoką i prowadzącą do katastrofy. Problem nie tylko jest w tym, że niemalże corocznie emitujemy więcej gazów cieplarnianych niż w roku poprzednim, ale i w tym, że ilość tych związków w atmosferze wzrasta i środowisko naturalne nie jest w stanie „zagospodarować” antropogenicznego węgla w cyklach naturalnych. Nie można nie zgodzić się ze stwierdzeniem, że „dochodzimy do krawędzi”. Być może tegoroczne spowolnienie spowoduje, że w tym szaleńczym biegu nie osiągniemy linii katastrofy w rekordowym czasie a tylko o ułamek sekundy później, skomentował raport WMO prof. dr hab. Mirosław Miętus z IMGW-PIB.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od dawna słyszymy teorię, że w przeszłości Ziemia była sucha, a wodę przyniosły z czasem bombardujące ją komety i asteroidy. Tymczasem badania opublikowane właśnie na łamach Science sugerują, że woda mogła istnieć na naszej planecie od zarania jej dziejów.
      Naukowcy z Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques we Francji odkryli, że grupa kamiennych meteorytów o nazwie chondryty enstatytowe, zawiera na tyle dużo wodoru, by dostarczyć na Ziemię co najmniej trzykrotnie więcej wody niż jej zawartość w ziemskich oceanach. Chondryty enstatytowe mają skład taki, jak obiekty z wewnętrznych części Układu Słonecznego, zatem taki, z jakiego powstała Ziemia.
      Nasze odkrycie pokazuje, że materiał, z jakiego powstała Ziemia mógł w znacznym stopniu dostarczyć jej wodę. Materiały zawierające wodór były obecne w wewnętrznych częściach Układu Słonecznego w czasie, gdy formowały się planety skaliste. Nawet jeśli temperatura była wówczas zbyt wysoka, by woda występowała w stanie ciekłym, mówi główny autor badań, Laurette Piani.
      Najnowsze odkrycie to spore zaskoczenie, gdyż zawsze sądzono, że materiał, z którego powstała Ziemia, był suchy. Pochodził bowiem z wewnętrznych obszarów formującego się Układu Słonecznego, gdzie temperatury nie pozwalały na kondensację wody.
      Chondryty enstatytowe pokazują, że woda nie musiała dotrzeć na naszą planetę z krańców Układu. Są rzadkie, stanowią jedynie 2% meteorytów znajdowanych na Ziemi. Jednak ich podobny do Ziemi skład izotopowy wskazuje, że jest z takiego właśnie materiału powstała planeta. Mają bowiem podobne izotopy tlenu, tytanu, wapnia, wodoru i azotu co Ziemia. Jeśli chondryty enstatynowe tworzyły Ziemię – z ich skład izotopowy na to wskazuje – to oznacza, że miały one w sobie tyle wody, by wyjaśnić jej pochodzenie na naszej planecie. To niesamowite, ekscytuje się współautor badań, Lionel Vacher.
      Badania wykazały też, że znaczna część azotu obecnego w ziemskiej atmosferze może pochodzi z chondrytów enstatynowych. Mamy do dyspozycji niewiele chondrytów estatynowych, które nie zostały zmienione przez asteroidę, której były częścią, ani przez Ziemię. Bardzo ostrożnie dobraliśmy chondryty do naszych badań i zastosowaliśmy specjalne techniki analityczne, by upewnić się, że to, co znajdziemy, nie pochodzi z Ziemi, mówi uczony. Badania wody w meteorytach zostały przeprowadzone za pomocą spektrometrii mas i spektrometrii mas jonów wtórnych.
      Założono, że chondryty enstatynowe uformowały się blisko Słońca. Były więc powszechnie uznawane za suche i prawdopodobnie z tego powodu nie przeprowadzono ich dokładnych badań pod kątem obecności wodoru, mówi Piani.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chińskie sukcesy w walce z zanieczyszczeniem powietrza mogą mieć negatywny wpływ na ocieplenie się klimatu, zauważają autorzy najnowszych badań. Naukowcy z Carnegie Institution of Science i University of California Irvine oraz Chińskiej Akademii Planowania Środowiskowego i Uniwersytetu Tsinghua, wykorzystali modele komputerowe do zbadania wpływu redukcji zanieczyszczeń siarką, sadzą i węglem na zmiany klimatu.
      W ostatnich dekadach chiński wzrost gospodarczy i uprzemysłowienie były napędzane przez coraz większą konsumpcją węgla. Chiny stały się największym emitentem zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek siarki i sadza. Zanieczyszczenia te miały olbrzymi wpływ na jakość powietrza i zdrowie ludzi, więc wprowadzono bardziej surowe normy, by sobie z tym poradzić. Działania te przyniosły spodziewany efekt i po roku 2013 zanieczyszczenie aerozolami w Chinach znacząco się zmniejszyło, co miało widoczny wpływ na zdrowie populacji, mówi główny autor badań, doktor Yixuan Zheng z Chińskiej Akademii Planowania Środowiskowego.
      Jednak zmniejszenie ilości zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek siarki i sadza, ma też wpływ na wymuszenie radiacyjne, czyli zmianę bilansu promieniowania. A to z kolei jeden z głównych elementów zmian klimatycznych.
      Szacuje się, że emitowane przez ludzi tlenki siarki ochładzały w 2010 roku powierzchnię planety średnio o 0,5 stopnia Celsjusza. Odpowiadały one za 76% efektu chłodzącego wywoływanego aerozolami emitowanymi przez człowieka. Z drugiej strony sadza absorbuje energię cieplną i ogrzewa Ziemię. Zrozumienie całościowego efektu zmniejszenia emisji do atmosfery tych zanieczyszczeń jest niezwykle ważne dla prac nad strategią walki z globalnym ociepleniem, dodaje Zheng.
      Naukowcy przeprowadzili więc symulacje komputerowe, by zbadać, jak wpływ na globalne ocieplenie miało zredukowanie przez Chiny emisji zanieczyszczeń powietrza. Z obliczeń wynika, że chińska polityka poprawy jakości powietrza, wprowadzana w latach 2006–2017 spowodowała, że półkula północna ogrzeje się o dodatkowe 0,1 stopnia Celsjusza. Przed takim zresztą zjawiskiem amerykańscy naukowcy ostrzegali już przed ośmioma laty.
      Współautor badań, profesor Steven J. Davis z University of California, wyjaśnia: Pomiędzy rokiem 2006 a 2017 chińska emisja dwutlenku węgla zwiększyła się o około 54%. Jednocześnie emisja dwutlenku siarki spadła o około 70%, sadzy o około 30%, a organicznych związków węgla o 40%. Rozdzielenie się emisji dwutlenku węgla od emisji aerozoli to wynik zastosowania urządzeń do kontroli emisji, które redukują ilość emitowanych aerozoli, ale nie ilość dwutlenku węgla. Takie rozdzielnie spowodowało wzmocnienie efektu cieplarnianego spowodowanego emisją dwutlenku węgla.
      Naukowcy przypominają, że zmniejszenie emisji aerozoli do atmosfery ma olbrzymie znaczenie dla jej oczyszczenia i poprawy zdrowa ludzi, jednocześnie jednak obecność aerozoli częściowo maskuje globalne ocieplenie.
      O podobnym zjawisku informowaliśmy przed 8 laty. Wtedy to naukowcy z Uniwersytetu Harvarda dowiedli, że zanieczyszczenia emitowane przez przemysł częściowo chroniły wschodnią część USA przed ociepleniem. Gdy zaś zaczęto redukować zanieczyszczenia, ocieplenie przyspieszyło.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Prywatna chińska firma Origin Space ma zamiar wystrzelić swojego pierwszego „kosmicznego robota wydobywczego”. NEO-1, który ma wystartować w listopadzie, to niewielki 30-kilogramowy satelita, który ma wejść na orbitę heliosynchroniczną na wysokości 500 kilometrów. Urządzenie nie będzie pozyskiwało żadnych surowców, posłuży do testowania technologii.
      Naszym celem jest sprawdzenie różnych elementów, takich jak manewry na orbicie, symulowanie przechwytywania niewielkich obiektów, inteligentna identyfikacja i kontrola, mówi współzałożyciel Origin Space, Yu Tianhong.
      Origin Space powstała w 2017 roku i opisuje siebie jako pierwszą chińską firmę skoncentrowaną na pozyskiwaniu zasobów w przestrzeni kosmicznej. Gdy Pekin w 2014 roku otworzył swój przemysł kosmiczny na współpracę z przedsiębiorstwami prywatnymi, zaczęły powstawać firmy zainteresowane działaniami poza Ziemią. Szczególnie interesujące jest wydobywanie surowców, gdyż szacuje się, że przemysł górniczy wykorzystujący asteroidy może być warty biliony dolarów. Nic więc dziwnego, że przedsiębiorstwa zainteresowane kosmicznych górnictwem, angażują się w rozwój rakiet i małych satelitów.
      Origin Space ma ambitne plany. Już podpisało umowę z państwową DHF Satellite, w ramach której ma zostać przygotowana misja Yuanwang-1, która w 2021 roku ma wynieść na orbitę teleskop zaprojektowany do obserwowania asteroid bliskich Ziemi. Celem prac będzie tutaj zidentyfikowanie potencjalnych celów do rozpoczęcia prac wydobywczych. Z kolei pod koniec przyszłego roku lub na początku roku 2022 ma wystartować misja NEO-2, której celem będzie Księżyc. Yu Tianhong przyznaje, że plan tej misji nie jest jeszcze gotowy, jednak nie wyklucza ewentualnego lądowania na Srebrnym Globie.
      Wydobywanie pozaziemskich surowców stało się ponownie przedmiotem gorącej debaty po tym, jak w ubiegłym tygodniu administrator NASA Jim Bridenstine zachęcał prywatne firmy, by przywoziły próbki księżycowych skał i gruntu obiecując, że NASA je odkupi.
      Jednak przed kosmicznym górnictwem wciąż wiele przeszkód. Od kwestii związanych z odpowiednimi technologiami, poprzez całą logistykę prac górniczych i transportu, aż po odpowiedź na banalne pytanie kto – oprócz NASA – byłby skłonny kupować te surowce.
      Wiele słyszeliśmy o wodzie na Księżycu, mówi Brian Weeden, jeden z dyrektorów Secure World Foundation. Jednak gdy porozmawia się z jakimkolwiek naukowcem zajmującym się tym tematem, okazuje się, że nie wiadomo, jaki skład chemiczny ma ta woda ani z jakimi trudnościami będzie wiązało się jej pozyskanie oraz przygotowanie z niej użytecznego produktu.
      Takie same, a nawet większe, problemy dotyczą prac górniczych na asteroidach. Na Ziemi mamy wielkie kopalnie, potężne maszyny, fabryki i huty, które przetwarzają minerały na użyteczne produkty. Jak wiele z tych rzeczy będziemy potrzebowali w kosmosie i jak je tam wybudujemy?, stwierdza Weeden. Obecnie jedynymi potencjalnymi klientami są państwowe agendy kosmiczne, które mają plany związane z Księżycem. One mogą być zainteresowane księżycowymi regolitami do wznoszenia konstrukcji i wodą, do wytwarzania paliwa i celów spożywczych. Jednak poza skromną ubiegłotygodniową deklaracją NASA nie obserwujemy żadnego zainteresowania za strony rządów kupowaniem takich materiałów, dodaje.
      Chińczycy z Origin Space nie są pierwszymi, którzy próbują szczęścia na nieistniejącym rynku kosmicznego górnictwa. W 2009 roku powstała amerykańska firma Planetary Resources, która doświadczyła problemów z finansowaniem i została przejęta przez ConsenSys. Z kolei w styczniu 2019 roku również amerykańska Deep Space Industries też zmieniła właściciela i obecnie zajmuje się rozwojem małych satelitów. Więcej szczęścia mają na razie Japończycy z ispace. Udało im się pozyskać 28 milionów dolarów i budują pierwszą serię księżycowych lądowników.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Lodowce na Grenlandii skurczyły się tak bardzo, że nawet gdyby dzisiaj globalne ocieplenie zostało zatrzymane, to lodowce te nadal będą traciły więcej masy niż jej zyskują. Analiza danych satelitarnych z niemal 40 lat wykazała, że lodowce pokrywa lodowa Grenlandii przekroczyła punkt zwrotny, poza którym opady śniegu nie są w stanie zrównoważyć utraty lodu.
      Chcieliśmy zbadać, w jaki sposób w zmieniają się w czasie akumulacja i utrata lodu. A odkryliśmy, że ilość lodu, która spływa do oceanów jest znacznie większa niż ilość śniegu akumulującego się na powierzchni lodowców, mówi główna autorka badań, Michalea King z Ohio State University.
      King wraz z zespołem analizowała dane satelitarne z ponad 200 dużych lodowców, które spływają do oceanu otaczającego Grenlandię. Dane te pokazują, ile lodu odrywa się od lodowców oraz ile się topi i spływa do wody. Widać w nich też, ile śniegu opada na lodowce. Naukowcy zauważyli, że w latach 80. i 90. masa lodowców zwiększała się. Masa zyskiwana dzięki opadom nieco przewyższała masę traconą w wyniku cielenia się i topnienia. We wspomnianych dekadach średnia roczna utrata lodu wynosiła około 450 gigaton, co było równoważone opadami.
      Później zaś, zaledwie w ciągu 5–6 lat doszło do znacznego przyspieszenia utraty lodu. Około roku 2000 lodowce zaczęła się zwiększać i osiągnęła poziom około 500 gigaton. Jednak opady śniegu nie zwiększyły się, w związku z czym obecnie lodowce więcej masy tracą, niż jej zyskują.
      Naukowcy wyliczyli, że przed rokiem 2000 szansa, że lodowce zyskają lub stracą na masie była taka sama dla każdego roku. Jednak w obecnym klimacie prawdopodobieństwo rocznego przyrostu netto masy lodowców pojawia się raz na 100 lat. King zauważa, że od roku 1985 lodowce Grenlandii cofnęły się średnio o 3 kilometry. Do tak dużej utraty masy doszło, gdyż wiele z nich ma kontakt z wodą oceaniczną. Ciepła woda z jednej strony prowadzi do topnienia lodowców, z drugiej zaś utrudnia ich przyrost. I to właśnie wysoka temperatura wód oceanicznych jest przyczyną, dla której Grenlandia nadal będzie tracić pokrywę lodową, nawet jeśli globalne ocieplenie zostałoby natychmiast powstrzymane.
      Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...