Vova Krasen
0 
3461
99
Wraz ze wzrostem poziomu dwutlenku węgla w gazie cieplarnianym i ogrzaniem kuli ziemskiej, lód Antarktydy stanie się bardziej podatny na cykle w skali astronomicznej, zwłaszcza nachylenie naszej planety, gdy obraca się wokół własnej osi.
Nowe badania pokazują, że ponad 30 milionów lat historii pokrywy lodowe Antarktydy reagowały najsilniej na kąt nachylenia Ziemi na swojej osi, gdy lód rozciąga się do oceanów, wchodząc w interakcje z prądami, które mogą powodować docieranie ciepłej wody na ich obrzeżach i topienie. Efekt pochylenia osiągnął szczyt, gdy poziom dwutlenku węgla był podobny do tego, co naukowcy przewidują na następny wiek, jeśli ludzie nie uzyskają kontroli nad emisjami. [Upadające piękno: obraz szelfu lodowego Larsena na Antarktydzie]
Gdy poziom dwutlenku węgla przekroczy 400 części na milion, klimat stanie się bardziej wrażliwy na nachylenie lub nachylenie Ziemi, poinformowali naukowcy 14 stycznia w czasopiśmie Nature Geoscience..
„Naprawdę krytyczna jest ilość dwutlenku węgla w atmosferze” - powiedział współautor badania Stephen Meyers, paleoklimatolog z University of Wisconsin w Madison..
Scenariusz wysokiego dwutlenku węgla i dużego kąta nachylenia może być szczególnie niszczycielski dla grubego na mile lodu pokrywającego Antarktydę.
Rekonstrukcja przeszłości
Przez około 40 000 lat oś Ziemi przechyla się w przód iw tył „jak fotel bujany” - powiedział Meyers. Obecnie to nachylenie wynosi około 23,4 stopnia, ale może wynosić zaledwie 22,1 stopnia lub nawet 24,5 stopnia.
Pochylenie ma znaczenie dla tego, kiedy i gdzie światło słoneczne pada na kulę ziemską, a zatem może wpływać na klimat.
Aby zrekonstruować historię reakcji lodu Antarktydy na to nachylenie, Meyers i jego współautorzy wykorzystali kilka źródeł informacji na temat przeszłości klimatycznej Ziemi. Jednym ze źródeł był węglan wapnia z dna oceanu, pozostawiony przez organizmy jednokomórkowe zwane otwornicami dennymi. Organizmy te wydzielają wokół siebie otoczkę węglanu wapnia, blokując globalny, ciągły zapis chemii oceanów i atmosfery.
Zapisy osadów z całej Antarktydy dostarczyły innego źródła historii klimatu - specjalności współautora badań i paleoklimatologa Richarda Levy'ego z GNS Science i Victoria University of Wellington w Nowej Zelandii. Te osady, wiercone z dna oceanu w długich kolumnowych rdzeniach, również stanowią zapis przeszłości. Na przykład lodowiec zrzuca tam, gdzie się znajduje, charakterystyczną mieszaninę błota, piasku i żwiru. Te rdzenie zapewniają bardzo szczegółowy obraz tego, gdzie kiedyś znajdowały się pokrywy lodowe, powiedział Meyers, ale w zapisie są luki.
Cykle lodowe
Korzystając z danych z obu źródeł, naukowcy zestawili historię Antarktydy od 34 milionów do 5 milionów lat temu. Levy powiedział, że pierwsze duże pokrywy lodowe na Antarktydzie powstały 34 miliony lat temu, a całoroczny lód morski stał się normą zaledwie 3 miliony lat temu, kiedy poziom dwutlenku węgla spadł poniżej 400 części na milion..
Od około 34 milionów lat temu do około 25 milionów lat temu poziom dwutlenku węgla był bardzo wysoki (od 600 do 800 ppm), a większość lodu na Antarktydzie znajdowała się na lądzie i nie miała kontaktu z morzem. Naukowcy stwierdzili, że postęp i cofanie się lodu na kontynencie były w tym czasie stosunkowo niewrażliwe na nachylenie planety. Od około 24,5 miliona do około 14 milionów lat temu atmosferyczny dwutlenek węgla spadł do 400-600 ppm. Pokrywy lodowe coraz częściej docierały do morza, ale nie było tam zbyt wiele pływającego lodu morskiego. W tym czasie planeta stała się dość wrażliwa na nachylenie osi Ziemi. [Obrazy Melt: Earth's Vanishing Ice]
Między 13 a 5 milionami lat temu poziom dwutlenku węgla ponownie spadł, osiągając zaledwie 200 ppm. Pływający lód morski stał się bardziej widoczny, tworząc skorupę na otwartym oceanie zimą i przerzedzając się tylko latem. Zmniejszyła się wrażliwość na nachylenie Ziemi.
Nie jest do końca jasne, dlaczego zachodzi ta zmiana wrażliwości na ukośność, powiedział Levy, ale wydaje się, że przyczyną jest kontakt między lodem a oceanem. W okresach dużego nachylenia regiony polarne ocieplają się, a różnice temperatur między równikiem a biegunami stają się mniej ekstremalne. To z kolei zmienia wzorce wiatru i prądów - które są w dużej mierze napędzane przez tę różnicę temperatur - ostatecznie zwiększając przepływ ciepłej wody oceanicznej do krawędzi Antarktydy..
Kiedy lód jest głównie na lądzie, przepływ ten nie dotyka lodu. Ale kiedy pokrywy lodowe są uziemione na dnie oceanu, w kontakcie z prądami, przepływ ciepłej wody ma duże znaczenie. Wydaje się, że pływający lód morski blokuje część przepływu, zmniejszając tendencję pokrywy lodowej do topienia się. Ale kiedy poziom dwutlenku węgla jest na tyle wysoki, że pływający lód morski topnieje, nic nie powstrzyma tych ciepłych prądów. Właśnie wtedy nachylenie Ziemi wydaje się mieć największe znaczenie, jak miało to miejsce między 24,5 a 14 milionami lat temu.
Ta historia zapowiada kłopoty dla przyszłości Antarktydy. W 2016 roku poziom dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej trwale przekroczył 400 ppm. Levy powiedział, że ostatni raz w historii geologicznej Ziemi, kiedy poziom dwutlenku węgla był tak wysoki, na Antarktydzie nie było lodu morskiego przez cały rok. Jeśli emisje będą kontynuowane bez zmian, lód morski osłabnie, powiedział Levy, „i wrócimy do świata, który nie istniał od milionów lat”.
„Wrażliwe pokrywy lodowe Antarktydy na morzu odczują efekt naszego obecnego stosunkowo dużego nachylenia, a ocieplenie oceanów na obrzeżach Antarktydy zostanie wzmocnione” - powiedział..
W poniedziałek (14 stycznia) inna grupa badaczy poinformowała, że tempo topnienia Antarktydy jest już sześciokrotnie szybsze niż jeszcze kilka dekad temu. Naukowcy odkryli, że kontynent tracił około 40 gigaton lodu rocznie w latach 1979–1990. W latach 2009–2017 tracił średnio 252 gigaton lodu rocznie..
Naukowcy przyglądają się teraz niewielkim zmianom wrażliwości na nachylenie Ziemi, które występują w trzech szerokich wzorach, które znaleźli, ale główne przesłanie jest już jasne, powiedział Levy..
„Lód morski Antarktyki jest wyraźnie ważny” - powiedział. „Musimy iść naprzód i wymyślić sposoby osiągnięcia celów w zakresie emisji”.
- Lodowe obrazy: Antarktyda zadziwi Cię niesamowitymi widokami z lotu ptaka
- Upadające piękno: obraz szelfu lodowego Larsena na Antarktydzie
- Zdjęcia: Antarctic Odyssey - The Majestic Transantarctic Mountains
Pierwotnie opublikowano w dniu .