מדענים מדדו את עובי ומסת הבסיס של מדף הקרח של רוס. מסופק, CC BY-ND
האוקיאנוס המקיף את אנטארקטיקה ממלא תפקיד מכריע בוויסות האיזון ההמוני של כיסוי הקרח ביבשת. אנו יודעים כעת כי דילול הקרח משפיע כמעט רבע מגליון הקרח המערבי אנטארקטי ברור מקושר לאוקיאנוס.
הקשר בין האוקיאנוס הדרומי ליריעת הקרח של אנטארקטיקה טמון במדפי קרח - לוחות אדירים של קרח קרחוני, בעובי מאות מטרים רבים, שצפים על האוקיאנוס. מדפי קרח טוחנים כנגד קווי חוף ואיים וממצאים את יצוא הקרח הארוך. כאשר האוקיאנוס מכרסם מדפי קרח מלמטה, פעולת הבצורת הזו מצטמצמת.
בעוד שמדפי קרח מדללים במהירות, אחרים נשארים יציבים והמפתח להבנת ההבדלים הללו נמצא בתוך האוקיאנוסים הנסתרים מתחת למדפי הקרח. שלנו לאחרונה פורסם מחקר בוחן את תהליכי האוקיאנוס שמניעים התכה של מדף הקרח הגדול בעולם. זה מראה שתהליך שמתעלם ממנו לעתים קרובות מניע התכה מהירה של חלק מפתח במדף.
טביעות אצבע של האוקיאנוס על סדין הקרח נמסות
אובדן קרח מהיר מהאנטארקטיקה מקושר לעיתים קרובות למים עמוקים Circumpolar (CDW). מסת מים חמימה יחסית זו (+ 1C) ומים מלוחים, שנמצאת בעומקים מתחת ל- 300 מטרים סביב אנטארקטיקה, יכולה לגרום להמסה מהירה. לדוגמה, בדרום מזרח האוקיאנוס השקט, לאורך חוף הים של אמונדסן במערב אנטארקטיקה, CDW חוצה את המדף היבשתי בתעלות עמוקות ונכנס לחללי מדף קרח, תוך נסיעה התכה מהירה ודליל.
מעניין שלא כל מדפי הקרח נמסים במהירות. מדפי הקרח הגדולים ביותר, כולל מדפי הקרח העצומים של רוס ופילצ'נר-רון, נראים קרובים לשיווי משקל. הם מבודדים ברובם מ- CDW על ידי המים הקרים המקיפים אותם.
תמונת הלוויין מראה כי רוחות ימיות חזקות מניעות קרח ים הרחק ממדף הקרח הצפוני-מערבי של רוס, וחושפות את פני הים האפלולי. חימום סולארי מחמם את המים מספיק כדי להמיס את ההתכה. איור שונה מ- https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0. מסופק, CC BY-ND
ההשפעות הניגודיות של מים CDW ומים מדפים קרים, בשילוב עם תפוצתם, מסבירות חלק ניכר מהשונות בהתמוססות שאנו צופים כיום סביב אנטארקטיקה. אך למרות המאמצים המתמשכים לחקור את חללי מדף הקרח, הים הנסתר הללו נותרו בין החלקים הפחות נחקרים באוקיינוסים של כדור הארץ.
במסגרת זו, המחקר שלנו בוחן מערך נתונים חדש וקשה ביותר של תצפיות אוקיאנוגרפיות ושיעורי התכה ממדף הקרח הגדול בעולם.
מתחת למדף הקרח של רוס
ב- 2011 השתמשנו בבור קדח עמוק של 260, שנמס דרך הפינה הצפונית-מערבית של מדף הקרח של רוס, שבעה קילומטרים מהאוקיאנוס הפתוח, כדי לפרוס מכשירים המפקחים על תנאי האוקיאנוס וקצב ההיתוך מתחת לקרח. המכשירים נשארו במקומם במשך ארבע שנים.
התצפיות הראו כי רחוק מלהיות מים אחוריים שקטים, התנאים מתחת למדף הקרח משתנים ללא הרף. טמפרטורת המים, המליחות והזרמים עוקבים אחר מחזור עונתי חזק, מה שמרמז על כך שמי שטח פנים חמים מצפון לחזית הקרח נמשכים דרומה לחלל במהלך הקיץ.
שיעורי ההמסה באתר העגינה הם 1.8 מטרים בממוצע לשנה. בעוד ששיעור זה נמוך בהרבה ממדפי הקרח המושפעים על ידי CDW חם, הוא גבוה פי עשרה מהקצב הממוצע של מדף הקרח של רוס. השתנות עונתית חזקה בקצב ההמסה מצביעה על כך שנקודה חמה נמסה זו קשורה לזרם הקיץ.
טמפרטורת פני הים בקיץ המקיפה את אנטארקטיקה (א) ובים רוס (ב) מציגה את ההתחממות העונתית החזקה בתוך פוליניה של ים הים. איור שונה מ- https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0. מסופק, CC BY-ND
כדי להעריך את היקף ההשפעה הזו, השתמשנו במכ"ם בעל דיוק גבוה למיפוי שיעורי התכה בסיסיים על פני שטח של כ 8,000 קמ"ר סביב אתר העגינה. תצפיות קפדניות סביב אתרי 80 אפשרו לנו למדוד את התנועה האנכית של בסיס הקרח והשכבות הפנימיות בתוך מדף הקרח לאורך פרק זמן של שנה. לאחר מכן נוכל לקבוע כמה מהדילול נגרם כתוצאה מהיתוך בסיסי.
ההתכה הייתה המהירה ביותר בסמוך לחזית הקרח, שם צפינו בשיעורי התכה לטווח קצר של עד 15 סנטימטרים ליום - מספר סדרי גודל גבוהים יותר מהקצב הממוצע של מדף הקרח. שיעורי ההמסה הצטמצמו עם המרחק מקדמת הקרח, אך התכה מהירה התרחבה הרבה מעבר לאתר הבטון. ההיתוך מאזור הסקר היווה כ 20% מכלל מדף הקרח כולו.
התמונה הגדולה
מדוע אזור זה של המדף נמס כל כך מהר יותר מאשר במקומות אחרים? כפי שקורה לעיתים קרובות באוקיאנוס, נראה כי רוחות ממלאות תפקיד מפתח.
במהלך החורף והאביב, רוחות קטבטיות חזקות גורפות על פני מדף הקרח של רוס המערבי ומניעות קרח ים מהחוף. זה מוביל להיווצרות שטח נטול קרח ים, פוליניה, שם האוקיאנוס חשוף לאווירה. במהלך החורף אזור זה של האוקיאנוס הפתוח מתקרר במהירות וקרח הים צומח. אך במהלך האביב והקיץ, פני הים האפלים סופגים חום מהשמש ומתחמם ויוצרים בריכה על פני השטח החמים עם מספיק חום בכדי להניע את ההיתוך שנצפה.
למרות ששיעורי ההמסה שאנו מתבוננים נמוכים בהרבה מאלו שנראו על מדפי הקרח המושפעים על ידי CDW, התצפיות מעלות כי עבור מדף הקרח של רוס, יש חשיבות לחום פני השטח.
מכיוון שחום זה קשור קשר הדוק לאקלים פני השטח, סביר להניח כי חזה צמצום בקרח הים בתוך המאה הקרובה תגדיל את שיעורי ההמסה הבסיסיים. בעוד שההיתוך המהיר שצפינו מאוזן כיום בזרימת קרח, דגמי הקרחונים מראים שמדובר באזור קריטי מבחינה מבנית שבו מדף הקרח מוצמד כנגד אי רוס. כל עלייה בשיעורי ההמסה עלולה להפחית את ההתנגדות מאי רוס, הגדלת הפרשות קרח על בסיס יבשתיובסופו של דבר להוסיף לרמות הים.
אמנם יש עוד הרבה מה ללמוד על תהליכים אלה, והפתעות נוספות הן ודאות, אך דבר אחד ברור. האוקיאנוס ממלא תפקיד מפתח בדינמיקה של יריעת הקרח של אנטארקטיקה וכדי להבין את היציבות של יריעת הקרח עלינו להביט אל האוקיאנוס.
על המחבר
קרייג סטיוארט, פיזיקאי ימי, המכון הלאומי לחקר המים והאטמוספירה
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים
שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת
מאת ג'וזף רום
הפריימר החיוני במה שיהיה הנושא המכונן של זמננו, שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת® הוא מבט ברור עין של המדע, הקונפליקטים וההשלכות של כוכב הלכת שלנו מתחמם. מג'וזף רום, יועץ המדע הראשי של נשיונל ג'יאוגרפיק שנים של חיים מסוכנים / הסדרה ואחד מאנשי ה- 100 של רולינג סטון שמשנים את אמריקה, שינוי אקלים מציע תשובות ידידותיות למשתמש, מחמירות מדעית לשאלות הקשות ביותר (והפוליטיזציה הנפוצה) סביב מה שקרה אקלים אקלים של לוני תומפסון כ"סכנה ברורה והווה לציביליזציה. " זמין באמזון
שינויי אקלים: מדע ההתחממות הגלובלית ועתיד האנרגיה שלנו מהדורה שנייה מהדורה שנייה
מאת ג'ייסון סמרדון
המהדורה השנייה הזו של שינוי אקלים הוא מדריך נגיש ומקיף למדע העומד מאחורי ההתחממות הגלובלית. מאויר להפליא, הטקסט מכוון לתלמידים במגוון רמות. אדמונד א. מאטז וג'ייסון א. סמרדון מספקים מבוא אינפורמטיבי נרחב למדע העומד בבסיס הבנתנו את מערכת האקלים והשפעות הפעילות האנושית על התחממות כוכב הלכת שלנו. מאטס וסמרדון מתארים את התפקידים שהאווירה והאוקיאנוס לשחק באקלים שלנו, להציג את המושג איזון קרינה ולהסביר שינויים באקלים שהתרחשו בעבר. הם גם מפרטים את הפעילויות האנושיות המשפיעות על האקלים, כמו פליטת גזי חממה ופליטת אירוסול, כריתת יערות, וכן את השפעות תופעות הטבע. זמין באמזון
מדע שינויי האקלים: מסלול דיבור
מאת בלייר לי, אלינה בכמן
המדע של שינויי אקלים: קורס דיבור משתמש בטקסט ובשמונה עשרה פעילויות מעשיות להסביר וללמד את מדעי ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים, כיצד בני האדם אחראים ומה ניתן לעשות כדי להאט או להפסיק את קצב ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים. ספר זה הוא מדריך מלא ומקיף לנושא סביבתי חיוני. הנושאים המכוסים בספר זה כוללים: כיצד מולקולות מעבירות אנרגיה מהשמש לחימום האווירה, גזי חממה, אפקט החממה, התחממות כדור הארץ, המהפכה התעשייתית, תגובת הבעירה, לולאות משוב, הקשר בין מזג האוויר לאקלים, שינויי אקלים, כיורי פחמן, הכחדה, טביעת רגל פחמית, מיחזור ואנרגיה חלופית. זמין באמזון
מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.
