Plăcile de gheață în expansiune sporesc contribuția Groenlandei la creșterea nivelului mării

Plăcile ascunse de apă de topire înghețată au crescut rapid sub suprafața înzăpezită a Groenlandei din 2001, spun oamenii de știință. Și aceste plăci de gheață sporesc contribuția calotei de gheață la creșterea mărilor.

Forțând mai multă apă de topire să curgă de-a lungul suprafeței și să se reverse direct în mare, plăcile impermeabile ar putea crește contribuția Groenlandei la creșterea globală a nivelului mării de la șapte la 74 de milimetri până în 2100, în funcție de viitoarele emisii de gaze cu efect de seră, sugerează simulările. Până acum, scurgerea suplimentară a apei de topire din cauza plăcilor a contribuit cu aproximativ un milimetru la nivelul global al mării, raportează cercetătorii în 19 septembrie. Natură.

Topirea Groenlandei, declanșată de încălzirea globală din cauza nivelurilor mai ridicate de dioxid de carbon și alte gaze cu efect de seră din atmosferă, a crescut dramatic în ultimele decenii. Din 1972, insula a contribuit cu aproximativ 14 milimetri la creșterea nivelului mării, dar o mare parte din această topire a avut loc după începutul secolului.

Topirea record de vară a avut loc în 2002, 2007, 2012 și cel mai recent, 2019, spune Michael MacFerrin, glaciolog la Universitatea din Colorado Boulder (SN: 8/2/19). O parte din apa de topire se reîngheață în timpul iernii, formând straturi groase și impermeabile de gheață în jurul perimetrului Groenlandei, care se pot întinde pe zeci de kilometri, spun MacFerrin și colegii. Echipa a numit straturile „plăci de gheață” în noul lor studiu.

În mod obișnuit, apa de topire a verii se poate infiltra înapoi în stratul de gheață, prelingându-se în straturi poroase, parțial compactate de zăpadă granulară numite firn. Uneori, buzunarele de apă topită din brad se reîngheață în corpuri mici, împrăștiate, de gheață tare, numite lentile de gheață.

În timpul forării pentru carote de gheață, în 2012, în sud-vestul Groenlandei, MacFerrin și colegii au stabilit pentru prima dată că, în loc de lentile izolate, ar putea exista straturi larg răspândite de gheață înghețată chiar sub suprafață. „Nu ne așteptam să găsim metru după metru după metru de gheață solidă”, spune MacFerrin. Aceste plăci de gheață, sugerează echipa, acționează ca o barieră eficientă în calea percolarii apei de topire, conducând apa mai rapid către ocean.

Pentru a mapa întinderea plăcilor, MacFerrin și colegii au examinat cinci ani de observații radar din aer colectate de misiunea Operațiunea IceBridge a NASA din 2010 până în 2014 (SN: 3/11/11). Echipa și-a creat, de asemenea, propriile imagini ale subsolului în 2013, folosind radarul de penetrare a solului sau GPR. Impulsurile radar generate de GPR pot face distincție între, de exemplu, straturile de firn saturate cu apă și straturile impermeabile de gheață.

Combinând aceste date, echipa a creat o hartă a întinderii orizontale și verticale a plăcilor de gheață de sub suprafață pe întreaga insulă. În 2014, au descoperit, plăci de gheață acoperă între 64.800 și 69.400 de kilometri pătrați, aproximativ 4% din suprafața totală a calotei de gheață. Plăcile aveau grosimea între 1 metru și 16 metri.

Aceste observații, precum și datele de bază colectate în 2012 și datele climatice, au ajutat echipa să simuleze creșterea trecută a plăcilor, încă din anii 1990. Abia la începutul secolului al XXI-lea, creșterea plăcilor a demarat cu adevărat, spune MacFerrin, menționând că „2002 a fost un an record de topire în Groenlanda. Atunci aceste straturi solide mari au început să înghețe și de atunci s-au extins.”

Din 2000 până în 2013, formarea plăcilor de gheață a adăugat suprafața totală de scurgere a Groenlandei cu aproximativ 26 la sută, a constatat echipa. Simulările sugerează că, în 2000, plăcile se întindeau între aproximativ 500 și 3.300 de kilometri pătrați; până în 2013, suprafața plăcii era între aproximativ 62.100 și 78.900 de kilometri pătrați.

Echipa a proiectat, de asemenea, creșterea plăcii până în anul 2100. Deoarece există diferite simulări computerizate ale condițiilor climatice viitoare în Arctica, precum și diferite proiecții ale viitoarelor emisii globale de gaze cu efect de seră, echipa a efectuat numeroase proiecții pentru a estima un număr maxim și minim de creșterea plăcii.

„În scenariul cu emisii mai scăzute de gaze cu efect de seră, în care emisiile de gaze cu efect de seră sunt reduse în jurul anului 2050, vedem plăci de gheață crescând până la mijlocul secolului și apoi procesul încetinește”, spune MacFerrin. Dar în scenariul cu cel mai mare scenariu de emisii viitoare, în care emisiile actuale nu sunt reduse, creșterea plăcii s-ar putea extinde până în centrul calotei de gheață.

Aceasta este o schimbare majoră pentru Groenlanda, spune MacFerrin. Se știe că marginile calotei de gheață a Groenlandei se topesc rapid (SN: 4/3/18). „Dar majoritatea interiorului a fost destul de stabil”, spune el. „Acum privim cum o calotă de gheață se transformă în fața ochilor noștri… Interiorul rece și plictisitor al Groenlandei se trezește.”

Creșterea scurgerii apei de topire din cauza plăcilor de gheață ar putea avea, de asemenea, un impact mai profund asupra Groenlandei prin modificarea dinamicii interne a calotei de gheață, spune Laura Stevens, glaciolog la Observatorul Pământului Lamont-Doherty al Universității Columbia din Palisades, NY. lacuri și pâraie de pe suprafața gheții, dar ar putea găsi, de asemenea, modalități de a se scufunda mult mai adânc prin fisuri și crăpături – posibil până la baza calotei de gheață, unde se întâlnește cu pământul, spune ea.

Adăugarea apei de topire la baza calotei de gheață ar putea acționa ca un fel de lubrifiant, eventual accelerând curgerea calotei de gheață în sine spre ocean. Deocamdată, există prea puține informații despre modul în care plăcile de gheață, apa de topire și stratul de gheață ar putea interacționa pentru a spune dacă un astfel de scenariu este realist sau probabil, adaugă Stevens. Dar, spune ea, acest studiu dezvăluie că rolul plăcilor de gheață este o altă linie de dovezi pe care oamenii de știință ar trebui să o colecteze pentru a cunoaște soarta gheții din Groenlanda.