Jacky Austermann se uită la pământul solid pentru a găsi indicii despre creșterea nivelului mării

Pictograma care citește "The SN 10 Scientists to Watch" și "Vezi lista completă a oamenilor de știință"

Nu este o revelație faptul că nivelul mării crește. Temperaturile în creștere provocate de schimbările climatice cauzate de om topesc calotele de gheață și extind apa din oceane. Ceea ce se întâmplă în interiorul Pământului va modela, de asemenea, viitoarele țărmuri. Jacky Austermann încearcă să înțeleagă aceste dinamici interioare.

Geofizician la Observatorul Terestru Lamont-Doherty al Universității Columbia, Austermann nu a știut întotdeauna că va ajunge să studieze clima. Fascinația sa pentru matematică de la o vârstă fragedă, împreună cu dragostea sa pentru natură și aer liber – a crescut făcând drumeții în Alpi – au determinat-o să studieze fizica în timpul facultății, iar mai târziu geofizica.

Pe măsură ce Austermann a săpat mai adânc în geosistemele Pământului, a aflat cât de mult influențează mișcarea rocilor fierbinți din mantaua terestră viața de la suprafață. „Am devenit cu adevărat interesată de întreaga interacțiune dintre pământul solid, oceane și climă”, spune ea.

Obiectiv mare

O mare parte din munca lui Austermann se concentrează pe modul în care această interacțiune influențează schimbările nivelului mării. Nivelul mediu global al mării a crescut cu mai mult de 20 de centimetri din 1880, iar creșterea anuală este în creștere. Dar schimbările la nivelul local al mării pot varia, aceste niveluri crescând sau scăzând de-a lungul diferitelor țărmuri, spune Austermann, iar pământul solid joacă un rol.

„Ne gândim la schimbarea nivelului mării în general ca „gheața se topește, deci nivelul mării crește”. Dar există mult mai multe nuanțe în acest sens”, spune ea. „O mare parte din schimbarea nivelului mării este determinată de mișcarea pământului”.

Înțelegerea acestei nuanțe ar putea duce la modele climatice mai precise pentru a prezice creșterea nivelului mării în viitor. O astfel de activitate ar trebui să contribuie la fundamentarea unor soluții practice pentru comunitățile din zonele de coastă aflate în pericol.

Așadar, Austermann construiește modele computerizate care reconstruiesc schimbările nivelului mării din ultimele câteva milioane de ani. Modelele sale încorporează date despre modul în care agitația treptată a mantalei și alte fenomene geologice au modificat înălțimea uscatului și a mării, în special în timpul perioadelor interglaciare, când temperaturile Pământului erau cu câteva grade mai mari decât în prezent.

Cercetări remarcabile

Studiile anterioare au sugerat că această agitare, cunoscută sub numele de convecție a mantalei, a sculptat suprafața Pământului cu milioane de ani în urmă. „Împinge suprafața în sus, acolo unde materialul fierbinte izvorăște”, spune Austermann. „Și, de asemenea, trage [the surface] în jos, acolo unde materialul rece se scufundă înapoi în manta”.

În 2015, Austermann și colegii săi au fost primii care au arătat că schimbările topografice induse de mantaua au influențat topirea gheții din Antarctica în ultimii 3 milioane de ani. În apropierea marginilor stratului de gheață, gheața s-a retras mai repede în zonele în care suprafața terestră era mai joasă din cauza convecției.

Mai mult, convecția mantalei afectează suprafețele terestre chiar și pe scări de timp relativ scurte. De la ultima perioadă interglaciară, în urmă cu aproximativ 130.000 până la 115.000 de ani, convecția mantalei a deformat țărmurile antice cu până la câțiva metri, a raportat echipa ei în Science Advances în 2017.

Capul lui Jacky Austermann
Jacky Austermann construiește modele computerizate care reconstituie schimbările nivelului mării din ultimele câteva milioane de ani. Munca ar putea îmbunătăți modelele care prognozează viitorul.Bill Menke

Creșterea și topirea calotelor de gheață pot deforma și pământul solid, spune Austermann. Pe măsură ce pământul se scufundă sub greutatea acumulării de gheață, nivelul local al mării crește. Și pe măsură ce pământul se ridică acolo unde se topește gheața, apa scade. Acest efect, precum și modul în care stratul de gheață trage asupra apei din jurul său, modifică în prezent nivelul local al mării în întreaga lume, spune ea, ceea ce îl face foarte relevant pentru zonele de coastă care își planifică apărarea în contextul actualei crize climatice.

Înțelegerea acestor procese geologice poate ajuta la îmbunătățirea modelelor de creștere a nivelului mării din trecut. Echipa lui Austermann colectează mai multe date de pe teren, cercetând coastele insulelor din Caraibe pentru a găsi indicii despre ce zone au fost cândva aproape sau sub nivelul mării. Astfel de indicii includ corali fosilizați și valuri de apă gravate în piatră, precum și mici canale în roci care indică faptul că bulele de aer s-au ridicat cândva prin nisip pe plajele antice. Munca este „foarte distractivă”, spune Austermann. „Este, în esență, ca o vânătoare de gunoaie”.

Eforturile ei pun pământul solid în prim-planul studiului schimbărilor nivelului mării, spune Douglas Wiens, seismolog la Universitatea Washington din St. Louis. Înainte, „mulți dintre acești factori erau cam ignorați”. Ceea ce este cel mai remarcabil este capacitatea ei „de a cuprinde ceea ce în mod normal considerăm a fi mai multe discipline diferite și de a le aduce împreună pentru a rezolva problema nivelului mării”, spune el.

Construirea unei comunități

Austermann spune că cea mai plăcută parte a muncii sale este colaborarea cu studenții și postdoctoranzii săi. Mai mult decât să scrie următoarea lucrare importantă, ea dorește să cultive un grup de cercetare fericit, sănătos și motivat. „Este foarte satisfăcător să îi vezi cum se dezvoltă din punct de vedere academic, științific, cum vin cu propriile idei… și, de asemenea, cum se ajută unii pe alții”.

Roger Creel, un doctorand în grupul lui Austermann și primul care s-a alăturat laboratorului ei, prețuiește mentoratul lui Austermann. Ea oferă așteptări realiste, clare și fluide, oferă feedback prompt și atent și se întâlnește pentru verificări regulate, spune el. „Uneori mă gândesc la asta ca la schi nautic, iar Jacky este barca.”

Pentru Oana Dumitru, o postdoctorandă din cadrul grupului, un aspect al acestui mentorat valoros a venit sub forma unui impuls blând pentru a scrie și a depune o propunere de grant pe cont propriu. „Credeam că nu sunt pregătită pentru asta, dar ea mi-a spus: „Trebuie să încerci””, spune Dumitru.

Austermann acordă prioritate bunăstării grupului ei, ceea ce favorizează colaborarea, spun Creel și Dumitru. Acest sentiment de incluziune, sprijin și comunitate „este baza pentru a avea un mediu în care pot înflori idei mărețe”, spune Austermann.


Doriți să nominalizați pe cineva pentru următoarea listă SN 10? Trimiteți-i numele, afilierea și câteva fraze despre el și munca sa la adresa [email protected].