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

Lodowce szelfowe Antarktyki utraciły znacznie więcej lodu niż przypuszczano

Recommended Posts

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

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
      Polarnicy z Uniwersytetu Śląskiego zakończyli właśnie kolejną – 56. – wyprawę na Spitsbergen. Na podstawie zebranych danych chcą wskazać różnice w mechanizmie odrywania się mas lodu z lodowców wspartych o dno morza oraz lodowców częściowo pływających.
      Do tych porównań wykorzystane zostaną wyniki badań Lodowca Paierla oraz Lodowca Hansa – z sierpnia br. oraz z wieloletniej serii obserwacyjnej – poinformował PAP kierownik pierwszego etapu wyprawy, glacjolog prof. Jacek Jania z Centrum Studiów Polarnych UŚ.
      Wieloletnie badania ekspedycji naukowych UŚ zmierzają do określenia prawidłowości w reakcji lodowców Svalbardu na przyśpieszone ocieplanie Arktyki i globu. Lodowce uchodzące do morza są bardzo wrażliwe na ocieplanie klimatu. Większe topnienie dostarcza wód roztopowych do ich podłoża, co ułatwia poślizg po dnie. Tym samym przyśpiesza ruch, a w konsekwencji +produkcję+ gór lodowych. Takie lodowce zmniejszają swój zasięg dramatyczne, unaoczniając silne ocieplanie Arktyki. Ponadto, lodowce cielące się dostarczają do morza znacznie więcej masy niż te lądowe (wody roztopowe + góry lodowe). A tym samym znacząco oddziałują na wzrost poziomu oceanu światowego – podkreślił.
      Prof. Jania wskazał, że badanie lodowców uchodzących do morza jest jednym z najtrudniejszych zagadnień glacjologicznych, ze względu na niebezpieczeństwa związane ze zbliżaniem się do „cielących się” klifowych czół lodowców, od których odrywają się góry lodowe – szczególnie w lecie. Z kolei wejście na lodowiec w pobliżu czoła jest równie niebezpieczne z powodu licznych, głębokich szczelin w lodzie.
      Jednak nasi badacze od kilku dekad specjalizują się w ilościowych studiach szybkości ruchu i utraty masy tych lodowców. Stosowane są coraz nowsze metody – obok obrazów satelitarnych konieczne są również pomiary bezpośrednie w terenie obejmujące m.in. naziemny skaning laserowy dalekiego zasięgu, dający obraz dynamiki niedostępnych czół lodowcowych z dokładnością kilku, kilkunastu cm. Niezbędne są także dane oceanograficzne sprzed czół lodowców kończących się w morzu. Ponadto dla obliczenia intensywności utraty masy lodu traconej na kontakcie z wodą morską istotne są dokładna głębokość i topografia dna fiordu – opowiadał prof. Jania.
      W tym roku podwodne dane badacze uzyskali dzięki współpracy z amerykańskim statkiem oceanograficznym r/v OceanXplorer 1, który wykonał precyzyjne kartowanie dna zatoki Vestre Burgerbukta przed czołem Lodowca Paierla oraz części podwodnej jego klifu. Wyniki potwierdziły, że ten lodowiec jest częściowo pływający, w najgłębszych partiach fiordu. Jest zatem podobny do bardzo trudnodostępnych lodowców Grenlandii – produkujących wielką ilość gór lodowych i oddziałując na wzrost poziomu oceanu światowego. Może więc stać się pewnym modelem dla nich – wskazał glacjolog.
      Od lodowców wspartych o dno odłamują się mniejsze góry lodowe. Najnowsze badania pracowników UŚ wykazały, że intensywność ich cielenia zależy od termiki sezonu letniego, ilości wód roztopowych i od temperatury wody morskiej na kontakcie z klifem lodowym. Natomiast lodowce pływające lub częściowo pływające nie są jeszcze dobrze zbadane pod tym względem. Co pewien czas pojawiają się epizody +masywnego cielenia+, kiedy szeroki na 80-100 m pas czoła lodowca odrywa się od jęzora i dostarcza armadę dużych gór lodowych i masę drobnych brył druzgotu lodowego; wtedy nie da się wpłynąć do zatoki przed lodowcem. Przyczyny tych epizodów wymagają zbadania – dodał prof. Jania.
      Tegoroczna wyprawa na Spitsbergen (a dokładniej – w rejon fiordu Hornsund na południowym Spitsbergenie) była już 56. ekspedycją polarników z Uniwersytetu Śląskiego.
      Jak wskazał prof. Jania, przez pandemię COVID-19 ciągłość ich długich, wieloletnich serii obserwacyjnych została zagrożona, ponieważ ani w tym, ani poprzednim roku nie udało się zorganizować wiosennej ekspedycji, przypadającej na koniec arktycznej zimy.
      Lodowce cielące się dostarczają do morza znacznie więcej masy niż te lądowe (wody roztopowe + góry lodowe). A tym samym znacząco oddziałują na wzrost poziomu oceanu światowego
      Wyprawy w sezonie letnim starają się zapełnić te luki. Jednakże niektóre instrumenty niedoglądane na koniec zimy przestały pracować lub uległy zniszczeniu. Aparaturą interesują się białe niedźwiedzie, a lisy polarne lubią izolację kabli zasilających instrumenty z akumulatorów i powodują zwarcia instalacji – wyjaśnił. Dodał, że tegoroczne prace były dodatkowo utrudnione przez często pojawiające się w rejonie Polskiej Stacji Polarnej niedźwiedzie polarne, stanowiące poważne zagrożenie podczas prac badawczych.
      Tegoroczna ekspedycja realizowana była w dwóch etapach. W sierpniu badacze prowadzili badania terenowe dla monitoringu ewolucji lodowców arktycznych pod wpływem zmian klimatu. W skład tego zespołu weszli: dr inż. Małgorzata Błaszczyk – geodeta i glacjolog, dr Michał Ciepły – glacjolog, prof. Jacek A. Jania - glacjolog, geomorfolog, kierownik wyprawy, mgr Kamil Kachniarz – glacjolog, doktorant, mgr Aleksandra Osika – geomorfolog, doktorantka, mgr Katarzyna Stachniak – hydrolog, doktorantka oraz lic. Dawid Saferna – magistrant geografii.
      W drugim etapie, czyli na początku września, kontynuowano badania klimatu i lodowców, poszerzając je o wstępne badania wkraczania roślinności na tereny opuszczone przez topniejący lodowiec. Drugi zespół tworzyli: mgr Tomasz Budzik – klimatolog, kierownik grupy, mgr Mariusz Wierzgoń – botanik, doktorant w Instytucie Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska UŚ oraz lic. Natalia Łatacz – magistrantka kierunku geografia.
      Kolejna wyprawa planowana jest na przyszły rok.

      « powrót do artykułu
    • By 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
    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Biolodzy mówią, że znalezienie organizmów żywych na morskim dnie pod lodem Antarktyki burzy nasze wyobrażenia o tym, w jaki sposób organizmy żywe mogą przetrwać w środowisku, do którego nie ma dostępu światła słonecznego.
      Uczeni wwiercili się pod 900-metrowy Lodowiec Szelfowy Flichnera-Ronne i opuścili kamerę, by zbadać osady morskie. Ze zdumieniem zauważyli żyjące tam zwierzęta. Na nagranym wideo widać 16 gąbek oraz 22 inne niezidentyfikowane zwierzęta, w tym prawdopodobnie wąsonogi. Po raz pierwszy w takim miejscu zauważono osiadłe zwierzęta.
      Jest wiele powodów, dla których nie powinno ich tam być, mówi Huw Griffiths z British Antarctic Survey. Sfilmowane zwierzęta żyją w wodach o temperaturze -2 stopni Celsjusza. Odżywiają się filtrując pokarm z wody. Problem w tym, że odwiertów dokonano 240 kilometrów od otwartych wód, gdzie mogą przetrwać organizmy polegające na fotosyntezie. A to one właśnie stanowią pożywienie dla gąbek i wąsonogów. To jednak nie wszystko, mówi Griffiths. Dzięki znajomości rozkładu prądów morskich w okolicy wiemy, że najbliższe miejsce, gdzie woda wypływa z głębin na powierzchnię, a więc gdzie odbywa się fotosynteza i żyją organizmy będące pokarmem dla gąbek znajduje się w odległości... 600 kilometrów.
      Obecnie nie wiadomo, czy zauważone zwierzęta to gatunki znane czy nieznane. Nie wiadomo też, jak długo żyją. Niektóre z antarktycznych gąbek szklanych liczą sobie tysiące lat. Nie wiadomo też, jak często się odżywiają. Może być to raz na rok, ale równie dobrze raz na sto lat. Niemal wszystkie zauważone gąbki znaleziono na jednym kamieniu. Tylko jedna, samotna, była na innym.
      Odkrycie wskazuje, że najbardziej nieprzyjazne środowiska Antarktyki również zawierają życie. Jego zbadanie może pozwolić nam na odpowiedź na pytanie, jak wyglądało życie przed setkami milionów lat, gdy Ziemia była śnieżną kulą.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...