Grenlandijos ir Antarktidos ledynuose yra pakankamai užšalusio vandens, kad, jiems ištirpus, pasaulio jūros pakiltų keliomis pėdomis. Tai, kas nutiks šiems ledynams per ateinančius dešimtmečius, yra didžiausias nežinomas dalykas ateityje kylant jūros lygiui, iš dalies todėl, kad ledynų veršiavimosi fizika dar nėra visiškai suprantama.

Esminis klausimas yra tai, kaip šiltesni vandenynai gali paskatinti ledynus greičiau suirti. Vašingtono universitetas Tyrėjai pademonstravo greičiausią žinomą didelio masto lūžį Antarkties ledo šelfoje. Tyrimas neseniai buvo paskelbtas m Teikia Arabijos įlankos universitetasTai rodo, kad 6,5 mylios (10,5 kilometro) plyšys susiformavo 2012 m. Pine salos ledyne – besitraukiančioje ledo lentynoje, sulaikančioje didesnį Vakarų Antarkties ledo sluoksnį – maždaug per 5 1/2 minutės. Tai reiškia, kad plyšys atsivėrė maždaug 115 pėdų (35 metrų) per sekundę arba maždaug 80 mylių per valandą greičiu.

„Mūsų žiniomis, tai yra greičiausias kada nors pastebėtas plyšio atidarymo įvykis“, – sakė pagrindinė autorė Stephanie Olinger, kuri šį darbą atliko doktorantūros studijose Viskonsino ir Harvardo universitete, o dabar yra Stanfordo universiteto doktorantūros tyrėja. . „Tai rodo, kad tam tikromis sąlygomis ledo lentynos gali lūžti. Tai mums sako, kad turime ieškoti tokio elgesio ateityje, ir paaiškina, kaip galime apibūdinti šiuos lūžius didelio masto ledo sluoksnių modeliuose “.

Plyšių susidarymo svarba

Plyšys yra įtrūkimas, einantis per maždaug 1000 pėdų (300 m) tipiško Antarkties ledo šelfo plūduriuojančio ledo. Šie įtrūkimai yra ledo šelfo veršiavimosi pirmtakas, kai dideli ledo gabalai nulūžta nuo ledyno ir patenka į jūrą. Tokie įvykiai dažnai įvyksta Pine Island ledyne, kur tyrimo metu pastebėtas ledkalnis jau seniai atsiskyrė nuo žemyno.

Palydovinėse nuotraukose, darytose gegužės 8 d. (kairėje) ir gegužės 11 d. (dešinėje), 2012 m. trijų dienų skirtumu, matyti naujas gedimas, sudarantis Y raidę, išsišakojusią į kairę nuo ankstesnio gedimo. Trys seisminiai instrumentai (juodieji trikampiai) užfiksavo vibracijas, kurios buvo naudojamos gedimo sklidimo greičiui iki 80 mylių per valandą apskaičiuoti. Kreditas: Olinger ir kt./AGU Advances

„Ledo lentynos daro didelę įtaką likusios Antarkties ledo sluoksnio stabilumui. Jei ledo lentyna lūžta, ledas už jo iš tikrųjų pagreitėja, – sakė Ollingeris. – Šis lūžimo procesas iš esmės yra Antarkties ledo lentynų veikimo būdas. “ Didžiųjų ledkalnių kūrimas.

Kitose Antarktidos dalyse gedimai dažnai išsivysto per mėnesius ar metus. Tačiau tai gali įvykti greičiau sparčiai besivystančioje aplinkoje, pavyzdžiui, Pine salos ledynas, kur mokslininkai mano, kad Vakarų Antarkties ledo sluoksnis jau susiformavo. Praėjo lūžis Kai griūva į vandenyną.

Ledynų pokyčių stebėjimo iššūkiai

Palydoviniai vaizdai suteikia nuolatinį grįžtamąjį ryšį. Tačiau aplink Žemę skriejantys palydovai kiekvieną Žemės tašką praeina tik kas tris dienas. Sunku nustatyti, kas nutiks per tas tris dienas, ypač turint omenyje pavojingą trapios Antarkties ledo lentynos vaizdą.

Naujajame tyrime mokslininkai sujungė įrankius, kad suprastų gedimų susidarymą. Jie naudojo seisminius duomenis, užfiksuotus 2012 m. kitų tyrėjų ant ledo lentynos prietaisų, kartu su radarų stebėjimais iš palydovų.

Ledyninis ledas trumpą laiką elgiasi kaip kietas, bet ilgą laiką labiau kaip klampus skystis.

„Ar plyšio susidarymas labiau panašus į stiklo dūžį ar į „Silly Putty” skilimą? Toks buvo klausimas, – sakė Ollingeris. – Mūsų skaičiavimai apie šį įvykį rodo, kad tai labai panašu į stiklo dūžimą.”

Jūros vandens vaidmuo ir ateities tyrimai

Jei ledas būtų paprasta trapi medžiaga, jis būtų suiręs greičiau, sakė Olingeris. Tolesnis tyrimas parodė jūros vandens vaidmenį. Jūros vanduo plyšiuose išlaiko erdvę atvirą nuo ledyno vidaus jėgų. Kadangi jūros vanduo turi klampumą, paviršiaus įtempimą ir masę, jis negali akimirksniu užpildyti tuštumos. Vietoj to, greitis, kuriuo jūros vanduo užpildo atsidarantį plyšį, padeda sulėtinti plyšio plitimą.

„Kad galėtume pagerinti didelio masto ledo sluoksnių modelių veikimą ir ateities jūros lygio kilimo prognozes, turime gerai suprasti fizikos pagrindus apie daugybę skirtingų procesų, turinčių įtakos ledo lentynos stabilumui”, – sakė Olinger.

Nuoroda: „Okeaninis sujungimas riboja plyšimo greitį greičiausiam ledo lentynos plyšio plitimui“ Stephanie D. Olingeris ir Bradley B. Lipofsky ir Maren A. Denol, 2024 m. vasario 5 d. Teikia Arabijos įlankos universitetas.
doi: 10.1029/2023AV001023

Tyrimą finansavo Nacionalinis mokslo fondas. Bendraautoriai yra Bradas Lipofsky ir Marine Degnole, abu UW žemės ir kosmoso mokslų fakulteto nariai, kurie pradėjo konsultuoti darbą Harvarde.