Pine Island Glacier buz raf yarık. Kredi: NASA Resim Koleksiyonu / Alamy Hazır Fotoğraf.
Doğu ve batı buz tabakaları ve yarımadası arasında Antarktika, küresel deniz seviyelerini yükseltmek için yeterli buz tutar. yaklaşık 60m.
Batı Antarktika buz tabakası (WAIS) nispeten küçük bir parçadır ve buna eşit miktarda buz içerir. 3.3m deniz seviyesinin yükselmesi. Ancak, çoğu tehlikeli bir konumda oturuyor ve “teorik olarak kararsız anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.
Sonuç olarak, WAIS'in insan kaynaklı ısınmaya tepki olarak nasıl değişeceği genellikle en büyük belirsizlik kaynağı uzun vadeli deniz seviyesi projeksiyonları için.
Bu belirsizliğin en acil yanı, buzun kararsızlık eşiklerinin aşılıp aşılmadığını, ölçtüğümüz geri çekilmenin devam edip etmediğini ve bugün değişmeyen görünen buzun gelecekte de böyle kalıp kalamayacağını anlamaktır.
Son araştırmalar, WAIS'in geri dönüşümsüz kaybı eşiğinin, muhtemelen endüstriyel öncesi seviyelerin üzerinde 1.5C ve 2C küresel ortalama ısınma arasında olduğunu söylüyor. Zaten ısınma ile 1.1C civarında ve Paris Anlaşması ısınmayı 1.5C veya "2C'nin altında" ile sınırlamayı amaçlayan bu eşiği önlemek için marjlar gerçekten iyidir.
Deniz buz tabakası
Son zamanlara göre okyanus ve kriyosfer hakkında özel rapor (SROCC) tarafından Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC), bu yüzyılda küresel deniz seviyelerinin ne kadar yükseleceğine dair iki ana kontrol var: gelecekteki insan kaynaklı sera gazı emisyonları ve ısınmanın Antarktika buz tabakasını nasıl etkilediği. IPCC diyor ki:
“2050'nin ötesinde, iklim değişikliğine bağlı SLR [deniz seviyesinin yükselmesi] belirsizliği, emisyon senaryolarındaki belirsizlikler ve buna bağlı iklim değişiklikleri ve daha sıcak bir dünyada Antarktika buz tabakasının tepkisi nedeniyle önemli ölçüde artmaktadır.”
WAIS'in savunmasızlığı konusundaki endişe temelde “deniz buz tabakası kararsızlığı”(MISI) -“ deniz ”çünkü buz tabakasının tabanı deniz seviyesinin altında ve başladıktan sonra geri çekilmenin kendi kendine devam etmesi için“ istikrarsızlık ”.
Buz tabakaları büyük tatlı su rezervuarları olarak düşünülebilir. Kar soğuk iç mekanda birikir, yavaşça buzul buzu haline gelir ve daha sonra okyanusa doğru çok kalın bir sıvı gibi akmaya başlar.
Bazı yerlerde, buz sahile ulaşır ve okyanus yüzeyinde yüzerek bir buz rafı. Kara yüzeyinde duran buz (veya deniz buz tabakası durumunda deniz tabanı) arasındaki sınır “topraklama hattı” olarak adlandırılır. Topraklama hattı, buz tabakasında depolanan suyun okyanusa geri döndüğü yerdir. Ve denize doğru hareket ettiğinde, buz tabakasının pozitif bir “kütle dengesi” olduğunu söylüyoruz - yani denize geri kaybetmekten daha fazla buz kütlesi kazanıyor.
Ancak topraklama hattı geri çekildiğinde, denge negatiftir. Negatif bir buz tabakası dengesi, okyanusa ve dolayısıyla küresel deniz seviyesine olumlu bir katkı anlamına gelir.
kararsızlık
Buz kütlesi dengesinin bu temel resmi, buzulbilimcilerin neden MISI hakkında endişelendiğini anlamak için ihtiyaç duyduğunuz her şeydir.
Topraklama hattının yüzen tarafında buz incelmesi - inceltme gibi - topraklanmış taraftaki buzun deniz tabanından kalkmasına neden olabilir. Bu buz yüzdüğünde, topraklama hattı geri çekilecektir. Buz yüzerken, topraklandığında olduğundan daha hızlı aktığı için, topraklama hattının yakınındaki buz akış hızı artacaktır. Daha hızlı akıştan kaynaklanan gerilme, topraklama hattının yakınında yeni bir incelme kaynağı haline gelir.
Bu, aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Yeni yüzen buz akarken ve daha hızlı inceldikçe, daha fazla buzun kalkmasına ve yüzmesine neden olarak topraklama hattını geri çekebilir.
Ek olarak, MISI riski altındaki buz tabakasının alanlarının ters veya “retrograd” bir gradyanı vardır, bu da iç kısımlarda daha da derinleştiği anlamına gelir. Topraklama hattı buz tabakasının daha kalın kısımlarına geri çekildikçe, akış hızlanır ve buz kaybını daha da artırır. Tersine gradyan, bu süreci olumlu bir geri bildirim döngüsü olarak kendi kendine devam ettirir - MISI'yi kararsız hale getiren şey budur.
Deniz Buz Levhası İstikrarsızlığı veya MISI İllüstrasyonu. Destekleyen buz rafının inceltilmesi, buz tabakası akışının hızlanmasına ve deniz sonlu buz marjının incelmesine yol açar. Buz tabakasının altındaki anakaya buz tabakasının iç kısmına doğru eğimli olduğundan, buzun inceltilmesi topraklama hattının geri çekilmesine, ardından deniz buz akışının artmasına, buz kenarının daha fazla incelmesine ve toprak hattının daha da geri çekilmesine neden olur. Kredi bilgileri: IPCC SROCC (2019) Şekil CB8.1a
MISI eşiğinin Antarktika'nın herhangi bir yerine geçip geçmediği henüz belli değil. Topraklama hatlarının Amundsen Denizi kıyı şeridi boyunca çekildiğini biliyoruz - en görkemli şekilde Thwaites Buzulu. Ve geri çekilme sürücüsü, topraklama hattına doğru akan ve her zamanki erimeden daha güçlü olan nispeten sıcak okyanus suyu - tarihsel ortalamadan yaklaşık 2C daha sıcak - gibi görünüyor.
Eğer dengesizlik başlamadıysa ve okyanus ısınması durursa, topraklama hattı yeni bir yerde yeni bir dengeleme noktası bulmalıdır. Ancak başlamışsa, daha sonra ne olursa olsun geri çekilme devam edecektir.
Daha hızlı akış
Eşik aşılmış olsa bile - ya da gelecekte geçse bile - geri çekilme başladığında ne kadar zorladığımıza bağlı olarak farklı oranlarda ilerleyebilir.
İşte böyle çalışır. Kararsızlık, buz tabakasındaki kuvvetler dengesine bağlıdır. Yerçekiminden kaynaklanan bir kuvvet, buzun kısmen kalınlığına ve yüzey eğimine bağlı bir hızda akmasına neden olur.
Yüzen tarafta daha büyük bir eriyik oranı ve topraklama hattı boyunca daha hızlı akış, buzun yüzeyini küçük oranlardan daha hızlı bir şekilde indirecektir. Daha hızlı aşağı çekme daha dik bir yüzey eğimi ve dolayısıyla daha hızlı akış ve daha hızlı geri çekilme sağlar.
A modelleme çalışması geçen yıl yayınlanan bu geri bildirimin, MISI daha büyük bir itme ile başladığında (daha büyük bir erime oranı), ekstra erime çıkarıldıktan sonra bile, daha küçük bir itme ile başladığından daha hızlı ilerlediğini buldu.
Bu, MISI çağrılsa bile, küresel emisyonları azaltmak ve ısınmayı yavaşlatmanın sonuçlarına hazırlanmak için daha fazla zaman vereceği anlamına gelir.
Buz kayalıklarla
Deniz buz tabakaları için ikinci bir istikrarsızlık kaynağı var gibi görünüyor - buz rafları tamamen kaybolursa devreye giriyor.
Buzul değişiminin en muhteşem görüntülerinden bazıları buzdağıdır buzağılama - başka bir deyişle, deniz sonunu yapan buzulların yoğun çatlak cephelerinden kopmak.
Bu buzağılama buz rafının alt tarafının erimesinden ve ayrıca “hidro-çatlatma”- buz rafının yüzeyinde oluşan eriyik suyun buza sızması ve çatlamaya neden olması - veya ikisinin bir kombinasyonu.
Buzağının ne kadar hızlı gerçekleştiği buz uçurumunun yüzeyinin su hattının üzerindeki yüksekliğine bağlıdır - uçurum suyun üstünde ne kadar yüksek olursa, buzağılama oranı o kadar büyük olur.
MISI için olduğu gibi, WAIS'in altındaki deniz tabanının azalan gradyanı, buz uçurumun daha kalın buza dönüştüğü için, okyanusa daha yüksek bir uçurum göstermeye devam edeceği ve buzağılama oranının artması gerektiği anlamına gelir.
Aşağıda gösterilen bu işleme “deniz buz uçurum kararsızlığı” (MICI) denir. Teori, bir buzul yüzünün yüksekliğinin okyanus yüzeyinin yaklaşık 100 metre üzerinde olduğu durumlarda, uçurumun kendi ağırlığını destekleyemeyecek kadar uzun olacağını ileri sürmektedir. Bu nedenle, kaçınılmaz olarak çökecek, arkasında da benzer şekilde uzun bir uçurum yüzü ortaya çıkaracak ve bu da çökecek. Ve bunun gibi.
IPCC'nin SROCC'si "Thwaites Buzulu özellikle önemlidir, çünkü yatakların yer yer deniz seviyesinin 2000 m altında olduğu WAIS'in iç kısmına doğru uzanır" diyor. (Bununla birlikte, SROCC ayrıca MISI'nin retrograd bir yatak eğiminin oluşmasını gerektirmesine rağmen, MICI'nin düz veya deniz kenarına eğimli bir yatakta bile olabileceğini belirtiyor.)
Son zamanlarda tanımlanan bu süreç MISI kadar iyi çalışılmamıştır, ancak bilim adamları Thwaites Glacier gibi hızlı değişen sistemleri gözlemlemeye devam ettikleri için bu önümüzdeki yıllarda değişecektir.
Deniz buz uçurum istikrarsızlık Illustration. Uçurum yeterince uzunsa (toplam buz kalınlığının en az ~ 800m veya su hattının yaklaşık 100m buz üzerinde), uçurum yüzündeki gerilmeler buzun gücünü aşar ve uçurum tekrarlanan buzağılama olaylarında yapısal olarak başarısız olur. Kredi bilgileri: IPCC SROCC (2019) Şekil CB8.1b
A Doğa 2016 yılında MICI üzerinde yapılan bir çalışma Antarktika'nın “2100 yılına kadar bir metreden fazla deniz seviyesi artışına ve 15'e kadar 2500 metreden fazla katkıda bulunma potansiyeline sahip olduğu” sonucuna vardı. Daha yeni araştırmalar bunun büyük olasılıkla fazla tahmin edileceği sonucuna vardı, ancak MICI'nin bu yüzyılda hangi rolü oynayabileceği henüz belli değil. Bir başka çalışmada ayrıca MICI yoluyla hızlı buz kaybının, buzulları geri tutan buz raflarının daha yavaş bir şekilde kaybedilmesiyle hafifletilebileceğini öne sürmüştür.
Eşik kapanışı
Geçen yılın sonlarında, büyük modelciler ekibi küresel ortalama ısınmayı “çok daha düşük” tutmak için Paris iklim hedefine farklı buz tabakası tepkisi çalışmalarını değerlendirdi 2C.
Tüm modeller aynı yöne işaret ediyor. Yani, hem Grönland buz tabakasında hem de WAIS'de geri dönüşü olmayan buz kaybı eşiğinin, küresel ortalama ısınma 1.5C ile 2C arasındadır. Ve biz zaten 1C'den biraz daha ısınma şu anda.
Bu 1.5-2C penceresi, “Antarktika buz raflarının hayatta kalması”, gözden geçirme makalesi ve dolayısıyla tuttukları buzullar üzerindeki “payanda etkisi” için anahtardır.
Sözlük: RCP2.6: RCP'ler (Temsilci Konsantrasyon Yolları) gelecekteki sera gazı ve diğer zorlama konsantrasyonlarının senaryolarıdır. RCP2.6 (bazen “RCP3-PD” olarak da adlandırılır), sıkı bir azalmanın olduğu bir “tepe ve düşüş” senaryosudur.
Yazarlar, başka bir eşik 2C ile 2.7C arasında olabilir. Küresel sıcaklık artışının bu seviyesine ulaşılması, “Ross ve Ronne-Filchner drenaj havzaları gibi daha büyük birçok sistemin etkinleştirilmesini ve çok daha büyük SLR katkılarının başlamasını” tetikleyebilir.
Ross ve Ronne-Filchner, Antarktika'daki en büyük iki buz rafı. Bunlar “100–300 yıl içinde” önemli ölçüde azaltılabilir, başka bir çalışmada diyor ki, küresel emisyonların RCP2.6 senaryosu. Bu emisyon yolunun genellikle ısınmanın 2C ile sınırlandırılması ile tutarlı olduğu düşünülmektedir.
Bu bulgular, önemli miktarda Antarktika buz kaybının önlenmesinin, küresel emisyonların RCP2.6 ile veya altında sınırlandırılmasına bağlı olduğunu göstermektedir. Belgede şu sonuca varıldığında: “Bu eşiklerin aşılması, büyük buz tabakası değişikliklerine ve binlerce yıllık sürenin tam olarak gerçekleştirilmesi ve daha uzun zaman aralıklarında geri döndürülemez olması SLR'ye bağlılık anlamına geliyor.”
Yazar hakkında
Profesör Christina Hulbe, Yeni Zelanda'daki Otago Üniversitesi Ulusal Araştırma Okulu jeofizikçisi.
Bu makale ilk olarak göründü Karbon kısa
İlgili Kitaplar
İklim Değişikliği: Herkesin Bilmesi Gerekenler
Yazan Joseph Romm
Günümüzün belirleyici konusu ne olacak temel astar, İklim Değişikliği: Herkesin Bilmesi Gerekenler® ısınma gezegenimizin bilimine, çatışmalarına ve sonuçlarına açık bir bakış niteliğindedir. National Geographic'in Bilim Baş Danışmanı Joseph Romm'dan Tehlikeli Yaşamak serisi ve Rolling Stone'un "Amerika'yı değiştiren 100 insanlarından" biri İklim değişikliği Klimatolog Lonnie Thompson'un "medeniyet için açık ve mevcut bir tehlike" olarak nitelendirdiği şeyleri çevreleyen en zor (ve genel olarak politiklaşmış) sorulara kullanıcı dostu, bilimsel olarak kesin cevaplar sunar. Amazon'da Mevcut
İklim Değişikliği: Küresel Isınma Bilimi ve Enerji Geleceğimiz ikinci baskı Baskı
Jason Smerdon tarafından
Bu ikinci baskısı İklim değişikliği küresel ısınmanın arkasındaki bilime erişilebilir ve kapsamlı bir rehberdir. Zarif şekilde resmedilen metin, öğrencilere doğru çeşitli seviyelerde düzenlenmiştir. Edmond A. Mathez ve Jason E. Smerdon, iklim sistemi anlayışımızı ve insan faaliyetlerinin gezegenimizin ısınması üzerindeki etkilerini temel alan bilime geniş, bilgilendirici bir giriş sağlar. Mathez ve Smerdon, atmosfer ve okyanusun rollerini açıklar. İklimimizde oyun oynar, radyasyon dengesi kavramını tanıtır ve geçmişte meydana gelen iklim değişikliklerini açıklar. Ayrıca, sera gazı ve aerosol emisyonları ve ormansızlaşma gibi iklimi etkileyen insan faaliyetlerinin yanı sıra doğal olayların etkilerini de detaylandırıyorlar. Amazon'da Mevcut
İklim Değişikliği Bilimi: Uygulamalı Bir Kurs
Blair Lee, Alina Bachmann tarafından
İklim Değişikliği Bilimi: Uygulamalı Bir Kurs, metin ve on sekiz uygulamalı etkinlik kullanır Küresel ısınma ve iklim değişikliği bilimini, insanların nasıl sorumlu olduğunu ve küresel ısınma ve iklim değişikliği oranını yavaşlatmak veya durdurmak için neler yapılabileceğini açıklamak ve öğretmek. Bu kitap, temel bir çevre konusu için eksiksiz ve kapsamlı bir rehberdir. Bu kitapta ele alınan konular şunlardır: moleküllerin güneşten atmosferi ısıtmak için enerjiyi nasıl aktardıkları, sera gazları, sera etkisi, küresel ısınma, Endüstri Devrimi, yanma reaksiyonu, geri besleme döngüleri, hava ve iklim arasındaki ilişki, iklim değişikliği, karbon lavaboları, nesli tükenme, karbon ayak izi, geri dönüşüm ve alternatif enerji. Amazon'da Mevcut
Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.
