دانشمندان نگاهی از نزدیک به زیر یک قفسه یخی مشکل ساز در قطب جنوب دارند

دانشمندان با استقرار یک ربات زیر آب در زیر یک یخ به سرعت در حال ذوب شدن در قطب جنوب، سرنخ های جدیدی در مورد چگونگی ذوب شدن آن کشف کردند. این یافته ها به ارزیابی تهدیدی که این قفسه های یخی و دیگر قفسه های یخی برای افزایش بلندمدت سطح دریا دارند، کمک می کند.

محققان گفتند که ذوب کلی سطح زیرین بخشی از قفسه Thwaites در غرب قطب جنوب کمتر از برآوردهای بدست آمده از مدل های کامپیوتری بود. اما آنها همچنین دریافتند که ذوب سریع در مکان های غیرمنتظره ای رخ می دهد: یک سری تراس ها و شکاف هایی که تا یخ گسترش می یابند.

این یافته‌ها این واقعیت را تغییر نمی‌دهد که Thwaites یکی از سریع‌ترین و کم‌ثبات‌ترین قفسه‌های یخی در قطب جنوب است و بیشترین نگرانی را در مورد افزایش سطح دریا به میان می‌آورد. همچنین پیش‌بینی‌ها مبنی بر اینکه فروریختن قفسه و یخچالی که بخشی از آن است منجر به افزایش حدود دو فوتی در طی چندین قرن می‌شود، تغییری نمی‌دهد.

یکی از دانشمندان، پیتر ED دیویس، یکی از اقیانوس شناسان بریتیش قطب جنوب، گفت: این تحقیق «خیلی بیشتر در مورد فرآیندهایی که باعث عقب نشینی در Thwaites می شود، به ما می گوید. این یافته‌ها که چهارشنبه در مجله نیچر منتشر شد، برای اصلاح مدل‌هایی که آینده بلندمدت Thwaites را پیش‌بینی می‌کنند، استفاده خواهد شد.

این تحقیق بخشی از یک تلاش بزرگ است، همکاری بین المللی Thwaites Glacier، که توسط ایالات متحده و بریتانیا حمایت می شود، تا درک بهتری از آنچه در Thwaites اتفاق می افتد.

قفسه یخی زبانه شناور یخچال Thwaites است، رودخانه ای از یخ به اندازه فلوریدا که به نگه داشتن یکی از دو لایه یخی عظیم قطب جنوب کمک می کند. آب های اطراف قطب جنوب در نتیجه تغییرات آب و هوایی در حال گرم شدن هستند و با جاری شدن این آب گرم در زیر قفسه، یخ از زیر آب می شود و قفسه نازک تر می شود. به اصطلاح خط زمین، منطقه ای که یخ شناور با سنگ بستر برخورد می کند، با از دست دادن یخ در قفسه عقب نشینی کرده است و در طول دو دهه گذشته حدود 8 مایل به داخل خشکی حرکت کرده است.

Thwaites در حال حاضر حدود 4 درصد در نرخ کلی فعلی افزایش سطح آب دریاها در سطح جهانی حدود 1.5 اینچ در هر دهه سهم دارد. عقب نشینی آن در دهه های اخیر سرعت گرفته است، اما اینکه آیا در نقطه ای است که فروپاشی آن اجتناب ناپذیر است یا نزدیک به آن، موضوع بحث بین دانشمندان است. اگر تمام یخچال‌های طبیعی در غرب قطب جنوب فرو می‌ریختند، در طول هزاران سال 10 فوت به افزایش سطح دریا اضافه می‌شدند.

تد اسکامبوس، محقق ارشد دانشگاه کلرادو بولدر، گفت: یافته‌های جدید و سایر کارهای اخیر در مورد Thwaites نشان می‌دهد که اگرچه بسیاری از عدم قطعیت‌ها باقی مانده است، بدترین سناریو برای قفسه یخی، حداقل در این قرن، “این است. کمی بدتر از گذشته.»

دکتر گفت: “ما کمی هیولا را کوچک کرده ایم.” اسکامبوس، که بخشی از تلاش Thwaites است، اما مستقیماً در این تحقیق شرکت نداشت.

یافته های جدید در دو مقاله در نیچر بود: Dr. دیویس نویسنده اصلی یکی بود و بریتنی ای. اشمیت، ژئوفیزیکدان دانشگاه کورنل، نویسنده اصلی دیگری بود.

محققان در طول تابستان 2019-2019 قطب جنوب، اغلب در شرایط سرد و باد شدید، روی یخ کمپ زدند و از آب گرم برای سوراخ کردن چندین حفره از 2000 فوت یخ به اقیانوس در زیر خط زمین استفاده کردند.

دکتر. دیویس و تیمش برای اندازه گیری دما، شوری و سایر خصوصیات آب، ابزارهایی را در آب پایین آوردند. در حالی که آنها دریافتند که آب به طور قابل ملاحظه ای بالاتر از نقطه انجماد است، جریان آهسته و لایه بندی آب در سطوح مختلف شوری مانع از اختلاط می شود که گرمای بیشتری را به سمت بالا آورده و یخ بیشتری را ذوب می کند.

آلستر گراهام، اقیانوس‌شناس دانشگاه فلوریدا جنوبی که عقب‌نشینی تاریخی یخ‌های Thwaites را مطالعه کرده است اما در این دو مطالعه دخالتی نداشته است، گفت که کار دکتر Dr. تیم دیویس نشان داد که «گرمای زیادی وجود دارد که تا منطقه زمین‌گیر Thwaites راه پیدا می‌کند.

او گفت: «با این حال، تمام این گرمای اقیانوس به ذوب تبدیل نمی شود.

ستاره این نمایش ربات زیر آب به نام Icefin بود که توسط دکتر Dr. اشمیت و تیمش استوانه ای به قطر 9 اینچ و طول حدود 12 فوت، دوربین ها، سونار و سایر ابزارها و همچنین پیشرانه ها را برای نیروی محرکه حمل می کند. دکتر. اشمیت به آرامی دستگاه را از طریق یک اتصال طولانی که سیگنال‌ها را از سطح حمل می‌کرد، هدایت کرد.

دکتر “دکتر” “دیدن یخ برای اولین بار واقعا قدرتمند بود.” اشمیت گفت. “تجارب واقعاً شدیدی وجود داشت.”

در میان آنها ربات را به سمت خط زمین می راند، جایی که ستون آب بین یخ و سنگ بستر به سختی بیشتر از قطر خود Icefin باریک شد. فشردن در آن فضا “بسیار قابل توجه و بسیار هیجان انگیز بود.” “و همچنین وحشتناک بود.”

آیسفین شکاف‌ها و تراس‌های شیب‌دار در سطح زیرین یخ را کاوش کرد و در آنجا به سرعت ذوب شد، زیرا جهت نزدیک به عمودی دیواره‌های کناری اجازه می‌داد مخلوط شوند و گرمای بیشتری را روی یخ تحمل کنند.

گاهی Icefin به محققان اجازه می‌داد تا آنچه را که در چند اینچ از یخ اتفاق می‌افتد اندازه‌گیری کنند. او گفت که دیدن آن چهره های یخی و جهت گیری آنها از نزدیک گیج کننده بود، “و تلاش برای کشف آن بخش بزرگی از داستان بوده است.”

مثل دکتر دیویس، دکتر. اشمیت گفت که یافته ها زمینه مهمی را برای آنچه در یخچال طبیعی Thwaites اتفاق می افتد فراهم می کند. او گفت: «آب گرم برابر با X مقدار ذوب نیست». “آب گرم به علاوه فرآیند X به معنای ذوب شدن است.”

او گفت از آنجایی که به طور کلی ذوب کمتری در قسمت زیرین وجود دارد، اما Thwaites هنوز ناپایدار است، “به این معنی است که در واقع بسیار کمتر از آنچه ما فکر می کردیم طول می کشد تا این چیزها از تعادل خارج شوند.”

دکتر “این به این معنی نیست که اوضاع بهتر است.” اشمیت افزود. “به این معنی است که همه چیز متفاوت است.”