Antarktika'dan bir uyandırma çağrısı

Grönland ve Antarktika'daki buzullarda, erimeleri halinde dünya denizlerinin birkaç metre yükselmesine neden olacak kadar donmuş su bulunuyor. Önümüzdeki yıllarda bu buzullara ne olacağı, yükselen deniz seviyelerinin geleceğindeki en büyük bilinmeyendir; bunun nedeni kısmen buzul buzağılama fiziğinin henüz tam olarak anlaşılmamasıdır.

Kritik soru, daha sıcak okyanusların buzulların daha hızlı parçalanmasına nasıl neden olabileceğidir. Washington Üniversitesi Araştırmacılar, Antarktika buz sahanlığı boyunca bilinen en hızlı büyük ölçekli kırığı ortaya çıkardı. Çalışma yakın zamanda yayınlandı Basra Körfezi Üniversitesi tarafından sağlanmıştırBu, 2012 yılında Pine Adası Buzulu'nda (daha büyük Batı Antarktika buz tabakasını tutan geri çekilen bir buz rafı) 6,5 mil uzunluğunda (10,5 kilometre) bir çatlağın yaklaşık 5 1/2 dakika içinde oluştuğunu gösteriyor. Bu, çatlağın saniyede yaklaşık 115 fit (35 metre) veya saatte yaklaşık 80 mil hızla açıldığı anlamına gelir.

Bu çalışmayı Wisconsin Üniversitesi ve Harvard Üniversitesi'nde doktora araştırmasının bir parçası olarak yapan ve şu anda Stanford Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olarak görev yapan baş yazar Stephanie Olinger, “Bildiğimiz kadarıyla bu, şimdiye kadar gözlemlenen en hızlı yarık açma olayıdır” dedi. . “Bu, belirli koşullar altında buz raflarının kırılabileceğini gösteriyor. Bu bize gelecekte bu tür davranışları aramamız gerektiğini söylüyor ve bu kırılmaları büyük ölçekli buz tabakası modellerinde nasıl tanımlayabileceğimizi anlatıyor.” “

Çatlak oluşumunun önemi

Yarık, tipik bir Antarktika buz rafının yaklaşık 1.000 fit (300 m) yüzen buzunun içinden geçen bir çatlaktır. Bu çatlaklar, büyük buz parçalarının bir buzuldan kopup denize düştüğü buz rafı buzağılanmasının öncüsüdür. Bu tür olaylar sıklıkla, çalışmada gözlemlenen buzdağının kıtadan uzun süre önce ayrıldığı Pine Island Buzulu'nda meydana geliyor.

2012'de üç gün arayla 8 Mayıs (solda) ve 11 Mayıs'ta (sağda) çekilen uydu görüntüleri, önceki fayın soluna doğru ayrılan bir “Y” oluşturan yeni bir fayı gösteriyor. Üç sismik alet (siyah üçgenler), 80 mph'ye kadar fay yayılma hızlarını hesaplamak için kullanılan titreşimleri kaydetti. Katkıda bulunanlar: Olinger ve diğerleri/AGU Advances

Ollinger, “Buz rafları, Antarktika buz tabakasının geri kalanının stabilitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Buz rafı kırılırsa, arkasındaki buz aslında hızlanır” dedi. “Bu kırılma süreci, temelde Antarktika buz raflarının izlediği yoldur” iş.” Büyük buzdağları yaratmak.

Antarktika'nın diğer bölgelerinde faylar genellikle aylar veya yıllar içinde gelişir. Ancak araştırmacıların Batı Antarktika Buz Levhası'nın halihazırda oluştuğuna inandığı Pine Island Buzulu gibi hızla gelişen bir ortamda bu daha hızlı gerçekleşebilir. Bir dönüm noktası geçti Okyanusa çöktüğünde.

Buzul değişimlerini izlemedeki zorluklar

Uydu görüntüleri sürekli geri bildirim sağlar. Ancak Dünya yörüngesinde dönen uydular, Dünya üzerindeki her noktadan yalnızca üç günde bir geçer. Özellikle Antarktika'daki kırılgan buz rafının tehlikeli görünümü göz önüne alındığında, bu üç gün boyunca ne olacağını belirlemek zor.

Yeni çalışmada araştırmacılar, fay oluşumunu anlamak için araçları birleştirdi. Uydulardan alınan radar gözlemlerinin yanı sıra, 2012 yılında diğer araştırmacılar tarafından buz rafına yerleştirilen aletlerle kaydedilen sismik verileri kullandılar.

Buzul buzu, kısa zaman dilimlerinde katı gibi davranırken, uzun zaman dilimlerinde daha çok viskoz bir sıvı gibi davranır.

Ollinger, “Çatlağın oluşumu daha çok cam kırılmasına mı benziyor, yoksa Silly Putty'nin kırılmasına mı benziyor? Sorun buydu” dedi. “Bu olayla ilgili hesaplamalarımız, bunun cam kırılmasına çok benzediğini gösteriyor.”

Deniz suyunun rolü ve gelecekteki araştırmalar

Olinger, buzun basit, kırılgan bir malzeme olsaydı daha hızlı parçalanacağını söyledi. Daha ileri araştırmalar deniz suyunun rolüne işaret etti. Yarıklardaki deniz suyu, buzulun iç kuvvetlerine karşı alanı açık tutuyor. Deniz suyunun viskozitesi, yüzey gerilimi ve kütlesi olduğundan boşluğu anında dolduramaz. Bunun yerine, deniz suyunun açılan çatlağı doldurma hızı, çatlağın yayılmasını yavaşlatmaya yardımcı olur.

Olinger, “Büyük ölçekli buz tabakası modellerinin performansını ve gelecekteki deniz seviyesi yükselişine ilişkin tahminleri geliştirmeden önce, buz rafı stabilitesini etkileyen birçok farklı süreç hakkında iyi bir fizik temelli anlayışa sahip olmalıyız” dedi.

Referans: Stephanie D. Olinger ve Bradley B. Lipofsky ve Maren A. Denol, 05 Şubat 2024, Basra Körfezi Üniversitesi tarafından sağlanmıştır.
doi: 10.1029/2023AV001023

Araştırma Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edildi. Ortak yazarlar, Harvard'dayken çalışma danışmanlığı yapmaya başlayan, her ikisi de yer ve uzay bilimleri alanında UW öğretim üyeleri olan Brad Lipofsky ve Marine Degnole'dur.