Naukowcy odkryli paradoks epoki lodowcowej, a ich odkrycia stanowią kolejny dowód na to, że zmiany klimatu mogą przynieść wyższe morza niż przewidują większość modeli.
Małe skoki temperatury oceanu, a nie powietrza, prawdopodobnie napędzały szybkie cykle rozpadu ekspansywnej pokrywy lodowej, która niegdyś obejmowała znaczną część Ameryki Północnej.
Zachowanie tej starożytnej pokrywy lodowej - zwanej Laurentide - od dziesięcioleci zaskakiwało naukowców, ponieważ okresy jej topnienia i odpryskiwania do morza występowały w najzimniejszych czasach ostatniej epoki lodowcowej. Lód powinien stopić się, gdy jest ciepło, ale tak się nie stało.
„Wykazaliśmy, że tak naprawdę nie potrzebujemy ocieplenia atmosferycznego, aby wywołać zdarzenia rozpadu na dużą skalę, jeśli ocean się rozgrzeje i zacznie łaskotać krawędzie pokryw lodowych”, mówi Jeremy Bassis, profesor nadzwyczajny ds. Klimatu i inżynierii kosmicznej na University of Michigan.
„Możliwe jest, że współczesne lodowce, nie tylko części pływające, ale te, które dotykają oceanu, są bardziej wrażliwe na ocieplenie oceanu, niż wcześniej sądziliśmy”.
Ten mechanizm najprawdopodobniej działa dzisiaj na lodowej Grenlandii i prawdopodobnie na Antarktydzie. Naukowcy wiedzą to częściowo dzięki wcześniejszej pracy Bassis. Kilka lat temu wymyślił nowy, dokładniejszy sposób matematycznego opisu, w jaki sposób lód pęka i płynie. Jego model doprowadził do głębszego zrozumienia, w jaki sposób ziemski magazyn lodu może reagować na zmiany temperatury powietrza lub oceanu i jak może to przełożyć się na wzrost poziomu morza.
W ubiegłym roku inni naukowcy wykorzystali to do przewidzenia, że topnienie lodu antarktycznego może podnieść poziom morza o więcej niż trzy stopy, w przeciwieństwie do wcześniejszych szacunków, że Antarktyda wnosi tylko centymetry za pomocą 2100.
W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Natura, badacze zastosowali wersję tego modelu do klimatu ostatniej epoki lodowcowej, która zakończyła się około 10,000 lat temu. Wykorzystali zapisy rdzenia lodowego i osadów dna oceanu do oszacowania temperatury wody i jej zmian. Ich celem było sprawdzenie, czy to, co dzieje się dzisiaj na Grenlandii, może opisać zachowanie pokrywy lodowej Laurentide.
Naukowcy nazywają te minione okresy szybkiego rozpadu lodu wydarzeniami Heinricha: góry lodowe oderwały się od brzegów pokrywy lodowej półkuli północnej i wpłynęły do oceanu, podnosząc poziom morza o ponad 6 stóp w ciągu setek lat. Gdy góry lodowe dryfowały i topiły się, niesiony przez nie brud osiadł na dnie oceanu, tworząc grube warstwy, które można zobaczyć w rdzeniach osadów w basenie północnego Atlantyku. Te niezwykłe warstwy osadów pozwoliły badaczom najpierw zidentyfikować zdarzenia Heinricha.
„Kilkadziesiąt lat pracy nad zapisami osadów oceanicznych pokazało, że te zawalenia się pokrywy lodowej zdarzały się okresowo podczas ostatniej epoki lodowcowej, ale opracowanie mechanizmu wyjaśniającego, dlaczego pokrywa lodowa Laurentide załamała się podczas najzimniejszego okresu, trwało znacznie dłużej. tylko okresy. To badanie tego dokonało ”- mówi geochemik i współautor Sierra Petersen, pracownik naukowy zajmujący się naukami o ziemi i środowisku.
Naukowcy postanowili zrozumieć czas i rozmiar wydarzeń w Heinrich. Za pomocą symulacji byli w stanie przewidzieć oba, a także wyjaśnić, dlaczego niektóre ocieplenia oceanów wywołały zdarzenia Heinricha, a inne nie. Zidentyfikowali nawet dodatkowe wydarzenie Heinricha, które wcześniej zostało pominięte.
Po wydarzeniach w Heinrich nastąpiły krótkie okresy szybkiego ocieplenia. Półkula północna nagrzewała się wielokrotnie nawet o X stopni Fahrenheita w ciągu zaledwie kilku dekad. Obszar ustabilizuje się, ale potem lód będzie powoli rósł do punktu pęknięcia w ciągu następnego tysiąca lat. Ich model był także w stanie symulować te zdarzenia.
Nowy model bierze pod uwagę reakcję powierzchni Ziemi na ciężar lodu na niej. Ciężki lód obniża powierzchnię planety, niekiedy spychając ją poniżej poziomu morza. Właśnie wtedy pokrywy lodowe są najbardziej narażone na cieplejsze morza. Ale gdy lodowiec się wycofuje, stała Ziemia ponownie odbija się od wody, stabilizując system. Od tego momentu pokrywa lodowa może zacząć się ponownie rozszerzać.
„Obecnie istnieje duża niepewność co do wysokości poziomu morza, a znaczna część tej niepewności jest związana z tym, czy modele uwzględniają fakt pękania pokrywy lodowej”, mówi Bassis. „Pokazujemy, że modele tego procesu wydają się działać zarówno na Grenlandii, jak iw przeszłości, dlatego powinniśmy być w stanie z większą pewnością przewidzieć wzrost poziomu morza”.
Część Antarktydy ma podobną geografię jak Laurentide: na przykład Pine Island, lodowiec Thwaites.
„Obserwujemy ocieplenie oceanów w tym regionie i obserwujemy, że regiony te zaczynają się zmieniać. W tym obszarze widzą zmiany temperatury oceanu o około 2.7 stopni Fahrenheita ”, mówi Bassis. „To dość podobna wielkość, jak sądzimy, doszło do wydarzeń w Laurentide, a to, co widzieliśmy w naszych symulacjach, to to, że tylko niewielka ilość ocieplenia oceanu może zdestabilizować region, jeśli jest on w odpowiedniej konfiguracji, a nawet przy braku ocieplenia atmosferycznego. ”
National Science Foundation i National Atmospheric and Oceanic Administration wsparły prace.
Źródło: University of Michigan
Powiązane książki
