قفسه های یخی قطب جنوب و گرینلند از پایین در حال ذوب شدن هستند


بزرگترین توده های یخی روی این سیاره دارای آب زیادی هستند که با افزایش دما، سطح آب دریاها در سراسر جهان افزایش می یابد. ماهواره ها می توانند این تغییرات شدید را از فضا مشاهده کنند.

اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که برخی از عمیق‌ترین تغییرات در یخ‌های زمین عمدتاً نامرئی هستند، زیرا در زیر سطح زمین اتفاق می‌افتند. یخ های خشکی و قفسه های یخ از پایین نازک شده اند و خیلی سریعتر از آنچه قبلاً انتظار می رفت اتفاق می افتد.

یخ در عین حال بسیار ساده و فوق العاده پیچیده است. فقط آب یخ زده است. اما همانطور که در صفحاتی به ضخامت مایل ها در نزدیکی قطب های سیاره جمع می شود، به نیروی زمین شناسی تبدیل می شود که می تواند کوه ها را جابجا کند و خطوط سیاره را تغییر شکل دهد.

وزن بسیار زیاد یخ بر روی زمین فشار می آورد و در طول هزاران سال با سر خوردن یخ آن را حک می کند. یخ بیش از سه چهارم آب شیرین جهان را در خود جای داده است.

و هنگامی که ذوب می شود، می تواند زندگی و معیشت میلیاردها نفر را تهدید کند. بیش از یک سوم بشریت در ۶۰ مایل (۱۰۰ کیلومتر) خط ساحلی زندگی می کنند. با ادامه افزایش میانگین دما، اقیانوس ها نیز افزایش خواهند یافت.

دماهای گرمتر یخ جامد را ذوب می کند و به آب مایعی تبدیل می شود که به دریاها می ریزد. خود اقیانوس ها نیز در حال گرم شدن هستند و باعث انبساط آب می شوند. این عوامل در کنار هم سطح آب را هر چه بیشتر بالا می برند. اداره ملی اقیانوسی و جوی اخیراً گزارش داده است که ۳۰ سال آینده می تواند باعث بالا آمدن دریاها در سواحل ایالات متحده به همان اندازه که در قرن گذشته انجام شد – حدود ۱۰ تا ۱۲ اینچ (۲۵ تا ۳۰ سانتی متر) باشد.

نیکول لیبوف، مدیر خدمات اقیانوس ملی NOAA، گفت: «تا سال ۲۰۵۰، سیل متوسط ​​- که معمولاً توسط آب و هوا، سطح دریا و استانداردهای زیرساختی امروز مخرب و مضر است – انتظار می‌رود بیش از ۱۰ برابر بیشتر از امروز رخ دهد.» در یک بیانیه مطبوعاتی “این اعداد به معنای تغییر از یک رویداد واحد هر ۲ تا ۵ سال به چندین رویداد در هر سال، در برخی مکان‌ها است.”

علیرغم پیامدهای عظیم ذوب شدن یخ های قطبی، دانشمندان هنوز چیزهای زیادی را نمی دانند – از جمله برخی از مکانیسم های پشت آن، جایی که نقاط اوج ممکن است وجود داشته باشند، و اثرات موج دار آن در کل سیاره. اما مطالعات اخیر یکی از دشوارترین مناطق را در کانون توجه قرار داده است: چیزی که دانشمندان با چشمان خود نمی توانند ببینند. یافته‌های آنها می‌تواند میزان افزایش سطح اقیانوس‌ها را در دهه‌های آینده تغییر دهد.

آنچه در زیر یخ پنهان شده است

دو نوع اصلی یخ وجود دارد که سطح دریاها را شکل می دهد. اولین مورد یخ دریا است که از آب اقیانوس منجمد می شود. بیشتر یخ های قطب شمال را تشکیل می دهد. همانطور که شکل می گیرد، شوری آب دریا را تغییر می دهد و به شکل گیری جریان های قدرتمند اقیانوسی کمک می کند.

آب شدن یخ دریا مقدار کلی آب اقیانوس را تغییر نمی دهد، همانطور که ذوب شدن تکه های یخ سطح آب یک لیوان آب را تغییر نمی دهد. اما یخ دریا تمایل به انعکاس نور خورشید دارد، در حالی که اقیانوس تاریک تر تمایل دارد گرمای خود را جذب کند. این امر گرم شدن را سرعت می بخشد و باعث می شود یخ بیشتری در یک حلقه بازخورد نگران کننده ذوب شود. دمای گرمتر نیز به انبساط حرارتی آب کمک می کند که به نوبه خود می تواند سطح دریاها را بالا ببرد.

نوع دوم یخ، یخ خشکی است که در طی هزاران سال از برف متراکم شده به صورت ورقه‌ای تشکیل می‌شود. در قطب جنوب، ضخامت لایه یخی به طور متوسط ​​۱.۵ مایل (۲.۴ کیلومتر) است که در برخی مناطق به ۳ مایل (۵ کیلومتر) می رسد. ضخامت لایه یخی گرینلند به طور متوسط ​​یک مایل است. وقتی یخ خشکی شروع به بیرون زدن از روی اقیانوس می کند، یک قفسه یخی شناور ایجاد می کند.

بیشتر قفسه های یخی جهان در قطب جنوب قرار دارند، جایی که بیش از یک میلیون کیلومتر مربع یا ۳۸۶۰۰۰ مایل مربع وسعت دارند. آنها به عنوان یک تکیه گاه عمل می کنند و سرعت یخچال های طبیعی را که در غیر این صورت سریعتر به اقیانوس می ریزند را کاهش می دهند. اما وقتی یخچال‌ها نازک‌تر می‌شوند یا از هم جدا می‌شوند، یخچال‌ها با سرعت بیشتری به اقیانوس می‌ریزند و سطح دریاها را بالا می‌برند.

ریزش یخ در قطب جنوب در سال های اخیر افزایش یافته است. بر اساس یک مطالعه در سال ۲۰۱۸، هر ۴۰ ساعت، قطب جنوب یک میلیارد تن یخ از دست می‌دهد و حداقل نیمی از آن از قفسه‌های یخی ناشی می‌شود.

بسیاری از تلفات سرسام آور در مکان هایی اتفاق می افتد که نظارت بر آنها بسیار سخت است. رابرت لارتر، ژئوفیزیکدان در سازمان بریتانیایی قطب جنوب می گوید: «این یک دنیای پنهان است. ما می‌توانیم از ماهواره‌ها ببینیم که یخ‌ها در مناطق خاصی کاملاً نازک می‌شوند، اما این اتفاق از پایین به بالا رخ می‌دهد نه از سطح پایین.»

لارتر در تفسیر اخیر در مجله نوشت: دانشمندان در حال یافتن راه‌های نوآورانه جدیدی برای تعمیق درک خود از این قفسه‌های یخی مهم هستند. نامه های تحقیقاتی ژئوفیزیک. نکته کلیدی اندازه گیری ذوبی است که در زیر به جای بالا اتفاق می افتد، پدیده ای به نام ذوب پایه.

هوای سرد بالای قطب جنوب تمایل دارد یخ های یخ زده را از بالا و اطراف لبه های آن نگه دارد. اما آب های عمیق قطب جنوب به اندازه کافی منجمد نیستند. لارتر می‌گوید: «در اعماق اقیانوس جنوبی، انرژی گرمایی فوق‌العاده‌ای در زیر چند صد متر وجود دارد. سپس این آب گرمتر می تواند با سطح زیرین قفسه های یخی تماس پیدا کند و باعث ذوب شدن آنها شود.

“گرم” طبق استانداردهای قطب جنوب به معنای “به سختی بالاتر از نقطه انجماد” است، اما برای نازک شدن قفسه های یخ کافی است. لارتر گفت: «این در واقع عامل اصلی ریزش یخ‌های جدی است که در حال حاضر در قطب جنوب اتفاق می‌افتد.

نمای شماتیک و بخش از طریق قفسه یخی شرقی Thwaites Glacier.

مکانیسم های مختلفی وجود دارد که شکل گیری و ذوب قفسه های یخی در قطب جنوب را شکل می دهد، همانطور که در این مقطع از قفسه یخی شرقی Thwaites Glacier مشاهده می شود.
مارلو گارنزورثی/ نامه های تحقیقاتی ژئوفیزیک

برخی از شدیدترین ذوب‌های پایه در قفسه‌های یخی اطراف یخچال Thwaites و جزیره Pine Island در غرب قطب جنوب اتفاق می‌افتد. به مدت ۶۰ سال، جبهه یخی اطراف یخچال جزیره کاج در جای خود ایستاده بود، اما بین سال های ۲۰۱۵ تا ۲۰۲۰، منطقه آن به طور ناگهانی بیش از ۳۰ کیلومتر شمالی عقب نشینی کرد. این نمونه ای از این است که چگونه تغییرات یخ همیشه آهسته و پیوسته نیست، اما می تواند ناگهانی باشد.

دانشمندان اعماق ذوب قفسه های یخی را به روش های مختلفی بررسی می کنند. برای مثال، آنها در حال سوراخ کردن در قفسه های یخی هستند و ابزارها و روبات ها را به پایین پایین می آورند.

اما محققان همچنین دریافته‌اند که ذوب شدن در زیر قفسه‌های یخ می‌تواند نشانه‌های آشکاری در بالا باقی بگذارد. طبق مطالعه‌ای که انجام شد، قفسه‌های یخ معمولاً سطح صافی دارند، اما با ذوب شدن از پایین خشن‌تر می‌شوند. نامه های تحقیقاتی ژئوفیزیک سال گذشته اندازه‌گیری زبری سطح قفسه‌های یخی می‌تواند راهی آسان برای اندازه‌گیری میزان ذوب پایه بسیار پایین‌تر باشد. این ناهمواری می تواند یک علامت هشدار اولیه از شکستگی های بی ثبات کننده در یخ باشد که می تواند منجر به فروپاشی شود.

تغییرات آب و هوایی ورقه یخی گرینلند را از بالا و پایین فشرده می کند

گرینلند دومین ورقه یخی بزرگ روی زمین است که ۸ درصد از یخ های جهان را تشکیل می دهد و همچنین با سرعت بیشتری در حال ذوب شدن است. اما از دست دادن یخ گرینلند از جنبه های مهم با قطب جنوب متفاوت است.

یکی این است که تقریباً تمام یخ گرینلند روی خشکی است و چند بخش روی آب شناور است. هوای بالای گرینلند نیز گرمتر است، بنابراین ذوب شدن در سطح ورقه یخ محرک بسیار مهم تری در از بین رفتن یخ نسبت به قطب جنوب است. در واقع، در طول تابستان، هزاران دریاچه و جریان آب مذاب روی سطح یخ تشکیل می‌شوند.

پول کریستوفرسن، متخصص یخبندان در مؤسسه تحقیقاتی قطبی اسکات در دانشگاه کمبریج، می گوید: “ورقه یخ به سرعت در سطح آب می شود، و این چیزی است که ما در قطب جنوب نمی بینیم.”

سارا داس از مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول در ۱۶ ژوئیه ۲۰۱۳ در میان یک دریاچه آب‌های مذاب سطحی بر روی صفحه یخی یخی، گرینلند قدم می‌زند.

آب های ذوب شده، دریاچه هایی را روی سطح ورقه یخی گرینلند تشکیل می دهند، اما یخ ها نیز در زیر آب می شوند، دور از دید.
جو رادل/گتی ایماژ

آب بالا نمی ماند از میان شکاف‌ها و شکاف‌های یخ می‌ریزد و در برخی مکان‌ها بیش از یک مایل به زمین سنگی پایین می‌افتد. در مطالعه ای که این هفته در مجله منتشر شد مجموعه مقالات آکادمی ملی علومکریستوفرسن و همکارانش فاش کردند که این کار ورقه یخی گرینلند را از پایین آب می کند.

مانند آبی که از سد برق آبی عبور می کند، آب مذاب در حال سقوط مقدار زیادی انرژی جنبشی را حمل می کند. این انرژی باعث می شود که آب هنگام جمع شدن در زیر ورقه یخ گرم شود. این به نوبه خود باعث ذوب پایه می شود. کریستوفرسن گفت: «نرخ ذوب در واقع شگفت‌انگیز است». او اوج نرخ ذوب پایه در ورقه یخ گرینلند را ۱۰۰ برابر بیشتر از تخمین های قبلی تخمین زد که این منبع گرما را شامل نمی شد.

آب قرار گرفته بین زمین و ورقه یخ نیز به عنوان روان کننده عمل می کند و به ورقه یخ اجازه می دهد راحت تر به سمت اقیانوس بلغزد. اما از آنجایی که این آب از دید پنهان است، محققان تنها تصویری لکه دار از آنچه در حال وقوع است دارند. کریستوفرسن گفت: «ما واقعاً اطلاعات زیادی در مورد این سیستم ها نداریم. “آیا آنها رودخانه های بزرگ هستند یا هزاران جویبار کوچک یا حتی فیلم های کوچک؟”

محققان تخمین زدند که این عوامل نرخ ذوب کلی گرینلند را ۸ درصد افزایش می دهد. “این خیلی به نظر نمی رسد، اما هر کسی [who] کریستوفرسن گفت که تا به حال وام مسکن ۸ درصدی داشته است، آنها می دانند که بسیار دردناک است. این بدان معناست که طی سال‌های آینده، مشارکت گرینلند در افزایش سطح آب دریاها در سراسر جهان ممکن است بیشتر از آن چیزی باشد که قبلاً تصور می‌شد.

هنوز اسرار بیشتری در یخ ها وجود دارد

این آخرین یافته‌ها بیشتر تأیید می‌کند که کرایوسفر زمین – مناطق یخ زده آن – در مشکل است. نیروهایی در کار هستند که دانشمندان تازه شروع به قدردانی از آنها کرده اند.

درک بهتر ذوب شدن یخ به ما کمک می کند آینده را تصور کنیم و برای آنچه در راه است آماده شویم. این می تواند به مردم کمک کند تا تصمیم بگیرند که آیا خود را با دریاهای خروشان تطبیق دهند، مثلاً با دیوارهای دریا و ساختمان های مرتفع، یا به طور کلی از مناطق ساحلی عقب نشینی کنند. اما محققان هشدار می دهند که چیزهای زیادی برای مطالعه باقی مانده است و یخ می تواند از آستانه بدون بازگشت عبور کند.

به عنوان مثال، نازک شدن قفسه های یخی در غرب قطب جنوب می تواند وارد چرخه فروپاشی شود. آن‌ها می‌توانند به اندازه‌ای جرم از دست بدهند که از هم بپاشند، و یخچال‌هایی که در خشکی نگهداری می‌کنند خیلی سریع‌تر به اقیانوس می‌ریزند.

لارتر گفت: «سناریوهای نظری وجود دارد که ممکن است فرار کند. زمانی که شروع شود، توقف آن بسیار دشوار خواهد بود.» این نقاط اوج بالقوه برخی از بزرگترین عدم قطعیت ها برای پیش بینی افزایش سطح آب دریاها، به ویژه پس از سال ۲۰۵۰ هستند.

عدم قطعیت اصلی دیگر – و منبع بالقوه امید – این است که انسان ها در مورد تغییرات آب و هوایی چه خواهند کرد. در مواجهه با یخ های از دست رفته و تهدیدهای فزاینده بالا آمدن دریاها، مردم می توانند انتشار گازهای گلخانه ای را به شدت کاهش دهند تا از برخی از بدترین احتمالات برای افزایش سطح دریا جلوگیری کنند.

یا کشورها می توانند به مسیر فاجعه ادامه دهند و به سیاره اجازه دهند بیشتر گرم شود. برای میلیاردها نفر در سراسر جهان، آینده روی یخ نازک است.

رژیم آنلاین دکتر روشن ضمیر https://rdiet.ir/ رژیم کتوژنیک دکتر روشن ضمیر

دیدگاهتان را بنویسید