Согласно новому исследованию, нестабильность, скрытая внутри антарктического льда, может ускорить его приток в океан и поднять уровень моря более быстрыми темпами, чем ожидалось ранее.
Изображения исчезающих арктических льдов и горных ледников являются резкими, но их потенциальный вклад в повышение уровня моря не совпадает с Антарктидой, даже если отступающий южный лед менее привлекателен.
По данным Национального научного фонда, за последние шесть лет пять тщательно наблюдаемых антарктических ледников удвоили скорость потери льда. По крайней мере, один из них, ледник Туэйтс, который исследователи смоделировали для нового исследования, может оказаться под угрозой гибели от этой нестабильности, изменчивого процесса, который быстро выталкивает лед в океан.
Часть ледника Твэйтс рушится в океан. Это часть нормальной жизни ледника, но скорость потока льда в океан некоторых антарктических ледников заметно ускорилась, что вызывает обеспокоенность. (Предоставлено: OIB Джереми Харбек / НАСА)
Неопределенное будущее Антарктиды
Сколько льда ледник потеряет в ближайшие 50-800 годы, точно не может быть спрогнозировано из-за непредсказуемых колебаний климата и потребности в дополнительных данных. Но исследователи учли нестабильность моделирования потока льда 500 для Thwaites с помощью уточненных расчетов.
Сценарии сильно отличались друг от друга, но вместе указывали на возможную причину нестабильности. Даже если позднее глобальное потепление прекратится, нестабильность продолжит выталкивать лед в море с чрезвычайно ускоренной скоростью в течение следующих столетий.
И это если таяние льда из-за потепления океанов не станет хуже, чем сегодня. Исследование проводилось с современными скоростями таяния льда, потому что исследователи интересовались самим фактором нестабильности.
Thwaites ледник внешний край. Когда ледник впадает в океан, он превращается в морской лед и поднимается на уровень моря. Ледниковый лед Thwaites течет особенно быстро, и некоторые исследователи полагают, что он, возможно, уже склонился к нестабильности или приблизился к этой точке, хотя это еще не установлено. (Фото: Джеймс Юнгель / НАСА)
«Если вы запускаете эту нестабильность, вам не нужно продолжать усиливать ледяной покров, повышая температуру. Это будет продолжаться само по себе, и это беспокоит », - говорит Алекс Робел, доцент в Школе наук о Земле и атмосферных исследованиях Технологического института Джорджии, который руководил исследованием. «Изменения климата все еще будут важны после этого переломного момента, потому что они будут определять, насколько быстро будет двигаться лед».
«После достижения переломного момента ледник Туэйтс может потерять весь свой лед в период 150 лет. Это привело бы к повышению уровня моря примерно на полметра (футы 1.64) », - говорит ученая Лаборатории реактивного движения НАСА Хелен Серусси, которая участвовала в исследовании. Для сравнения, текущий уровень моря на 20 см (почти на 8 дюймов) выше уровня до глобального потепления, и его обвиняют в увеличении прибрежных паводков.
Исследование также показывает, что нестабильность делает прогнозирование более неопределенным, что приводит к широкому распространению сценариев. Это особенно актуально для решения инженерных задач против опасности наводнений.
«Вы хотите спроектировать критически важную инфраструктуру, которая будет устойчива к верхней границе возможных сценариев уровня моря через сто лет», - говорит Робел. «Это может означать строительство ваших водоочистных сооружений и ядерных реакторов по абсолютному наихудшему сценарию, который может быть на два-три фута выше уровня моря только от ледника Твайтс, так что это огромная разница».
Почему Антарктический лед является главным фактором повышения уровня моря?
Арктический морской лед уже плавает в воде. Возможно, вы знаете, что 90 процентов массы айсберга находится под водой и что, когда лед тает, объем уменьшается, что не приводит к изменению уровня моря.
Но когда ледяные массы, долго поддерживаемые сушей, как горные ледники, тают, вода, которая попадает в океан, повышает уровень моря. Антарктида удерживает большую часть льда, поддерживаемого сушей, даже если большая часть этой земли находится на морском дне, удерживая лишь часть массы льда, в то время как вода удерживает ее часть. Также Антарктида является ледяным левиафаном.
«В ледяном покрове Антарктики почти в восемь раз больше льда, чем в ледяном покрове Гренландии, и в 50 в разы больше, чем во всех горных ледниках мира», - говорит Робел.
Изменения вклада антарктического ледяного щита в глобальный уровень моря, с 1992 на 2017. (Предоставлено: IMBIE / NASA / ESA)
Ледяная «нестабильность»
Линия между тем, где ледяной покров лежит на морском дне и где он простирается над водой, называется линией заземления. В местах, где коренная порода под льдом за линией заземления спускается вниз, углубляясь по мере продвижения вглубь, может возникнуть нестабильность.
На более глубоких пластах лед движется быстрее, потому что вода дает ему немного больше подъема. Кроме того, более теплая океанская вода выдавливает дно льда, добавляя немного больше воды в океан. Что еще более важно, лед над дуплом теряет контакт с землей и быстрее уходит в море.
«Как только лед проходит линию заземления и чуть выше воды, он способствует повышению уровня моря, потому что плавучесть удерживает его больше, чем был», - говорит Робел. «Лед втекает в плавающий шельфовый лед и тает или разламывается как айсберги».
«Процесс становится самосохраняющимся», - говорит Серусси, объясняя, почему его называют «нестабильностью».
Заимствование из физики
Исследователи позаимствовали математику из статистической физики, которая вычисляет, что случайные переменные делают с предсказуемостью в физической системе, такой как ледяной поток, когда внешние силы, такие как изменения температуры, воздействуют на них. Они применили математику к моделированию возможных будущих судеб морских ледников, таких как ледник Туэйт.
Они сделали еще одно удивительное открытие. Обычно, когда климатические условия сильно колеблются, антарктический лед сглаживает последствия. Ледяной поток может увеличиваться, но постепенно, не сильно, но нестабильность произвела противоположный эффект в симуляциях.
«Система не гасила колебания, она фактически усиливала их. Это увеличило вероятность быстрой потери льда », - говорит Робел.
Насколько быстрый «быстрый»?
Шкала времени исследования составляла столетия, как это обычно бывает при изучении уровня моря. В симуляциях колоссальные потери ледников Thwaites Glacier начались после 600 лет, но это могло произойти раньше.
«Это может произойти в течение следующих 200-600 лет. Это зависит от топографии коренной породы подо льдом, и мы пока не знаем ее очень подробно », - говорит Серусси.
До настоящего времени Антарктида и Гренландия потеряли небольшую часть своего льда, но уже береговая инфраструктура сталкивается с проблемами в результате увеличения приливных наводнений и штормовых нагонов. Ученые ожидают, что уровень моря поднимется на два фута к концу этого столетия.
В течение приблизительно 2,000 лет до конца 1800 уровень моря оставался стабильным, а затем он начал расти, согласно данным Смитсоновского института. Годовая скорость повышения уровня моря примерно удвоилась с 1990.
Джерард Роу из Университета Вашингтона является соавтором исследования, которое появляется в Труды Национальной академии наук.
Национальный научный фонд и НАСА финансировали исследование. Любые выводы, выводы или рекомендации принадлежат авторам, а не обязательно финансирующим учреждениям.
источник: Georgia Tech
Книги по этой теме
Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов
by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon
Шестое вымирание: неестественная история
Элизабет Колберт
За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon
Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира
Гвинн Дайер
Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon
От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.
