Φύλλο πάγου της Ανταρκτικής

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Μια σύνθετη δορυφορική εικόνα της Ανταρκτικής
Τάσεις θερμοκρασίας φλοιού της Ανταρκτικής μεταξύ 1981 και 2007, με βάση θερμικές υπέρυθρες παρατηρήσεις που έγιναν από μια σειρά δορυφορικών αισθητήρων του NOAA. Οι τάσεις της θερμοκρασίας φλοιού δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις τάσεις της θερμοκρασίας του αέρα.[1]

Το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής είναι ένα από τα δύο πολικά καλύμματα πάγου της Γης. Καλύπτει περίπου το 98% της ηπείρου της Ανταρκτικής και είναι η μεγαλύτερη μεμονωμένη μάζα πάγου στη Γη. Καλύπτει έκταση σχεδόν 14 εκατομμυρίων τετραγωνικών χιλιομέτρων και περιέχει 26,5 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα πάγου.[2] Ένα κυβικό χιλιόμετρο πάγου ζυγίζει περίπου ένα μετρικό gigaton (1 εκατομμύριο τόνοι), που σημαίνει ότι το φύλλο πάγου ζυγίζει 26.500.000 gigatons. Περίπου το 61% του συνόλου του γλυκού νερού στη Γη διατηρείται στο φύλλο πάγου της Ανταρκτικής, ποσό που ισοδυναμεί με περίπου 58 μέτρα αύξησης της στάθμης της θάλασσας.[3] Στην Ανατολική Ανταρκτική, το φύλλο πάγου στηρίζεται σε μια μεγάλη μάζα εδάφους, ενώ στη Δυτική Ανταρκτική η κοίτη μπορεί να εκτείνεται σε βάθος πάνω από 2.500 μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Οι δορυφορικές μετρήσεις από τη NASA υποδεικνύουν ότι το πάχος του φύλλου αυξάνεται ακόμα πάνω από την ήπειρο, ξεπερνώντας τις απώλειες στα άκρα.[4] Οι λόγοι που συμβαίνει αυτό δεν έχουν κατανοηθεί πλήρως, αλλά οι προτάσεις περιλαμβάνουν τις κλιματολογικές επιπτώσεις στην ωκεάνια και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία της τρύπας του όζοντος,[5] και / ή τις χαμηλότερες θερμοκρασίες της επιφάνειας του ωκεανού καθώς τα θερμαινόμενα βαθιά νερά λιώνουν τον παγομανδύα υφαλοκρηπίδας.[6]

Ιστορία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η δημιουργία της Ανταρκτικής ξεκίνησε στο μέσο του Ηώκαινου πριν από περίπου 45,5 εκατομμύρια χρόνια[7] και κλιμακώθηκε κατά τη διάρκεια της μετάβασης προς το Ολιγόκαινο πριν από περίπου 34 εκατομμύρια χρόνια. Τα επίπεδα CO2 ήταν τότε περίπου 760 ppm[8] και είχαν μειωθεί από τα προηγούμενα επίπεδα των χιλιάδων ppm. Η μείωση του διοξειδίου του άνθρακα, με σημείο καμπής τα 600 ppm, ήταν ο πρωταρχικός παράγοντας σχηματισμού του παγετώνα της Ανταρκτικής.[9] Ο σχηματισμός του παγετώνα ευνοήθηκε κατά το διάστημα που η τροχιά της Γης ευνόησε τα ψυχρά καλοκαίρια, αλλά οι διακυμάνσεις του δείκτη ισοτόπων οξυγόνου ήταν πολύ μεγάλες για να εξηγηθούν μόνο από την ανάπτυξη φύλλων πάγου στην Ανταρκτική, υποδεικνύοντας μια εποχή παγετώνων κάποιου μεγέθους.[10] Το άνοιγμα του πορθμού του Ντρέικ μπορεί να διαδραμάτισε επίσης κάποιο ρόλο,[11] αν και μοντέλα των αλλαγών υποδηλώνουν ότι τα μειωμένα επίπεδα CO2 ήταν πιο σημαντικά.[12]

Το φύλλο πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής μειώθηκε κάπως κατά τη διάρκεια της θερμής πρώιμης εποχής του Πλειόκαινου, περίπου πριν από 5 έως 3 εκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου άνοιξε η θάλασσα Ρος.[13] Αλλά δεν υπήρξε σημαντική μείωση στο χερσαίο πάγο της Ανατολικής Ανταρκτικής.[14]

Αλλαγές από τα τέλη του εικοστού αιώνα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μια εικόνα της Ανταρκτικής που διαφοροποιεί το έδαφος της (σκούρο γκρι) από τους παγομανδύες (ελάχιστη έκταση, ανοιχτό γκρι και μέγιστη έκταση, λευκό)
Η βασική τοπογραφία (υπόβαθρο) της Ανταρκτικής, κρίσιμη για την κατανόηση της δυναμικής κίνησης των ηπειρωτικών φύλλων πάγου.

Θερμοκρασία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σύμφωνα με μια μελέτη του 2009, η τάση της μέσης επιφανειακής θερμοκρασίας της Ανταρκτικής είναι θετική και σημαντική σε >0,05 °C/δεκαετία από το 1957.[15][16][17] Η Δυτική Ανταρκτική έχει θερμανθεί περισσότερο από 0,1 °C/δεκαετία τα τελευταία 50 χρόνια, και η θέρμανση αυτή είναι ισχυρότερη το χειμώνα και την άνοιξη. Αν και αυτό αντισταθμίζεται εν μέρει από την ψύξη στην Ανατολική Ανταρκτική, το αποτέλεσμα αυτό περιορίζεται στις δεκαετίες του 1980 και του 1990.[15][16]

Πλωτός και χερσαίος πάγος[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο πάγος μπαίνει στο φύλλο μέσω της χιονοπτωσης. Αυτό το χιόνι στη συνέχεια συμπιέζεται για να σχηματίσει τον παγετώνα που κινείται υπό την επίδραση της βαρύτητας προς την ακτή. Το μεγαλύτερο μέρος του μεταφέρεται στην ακτή από γρήγορα κινούμενα ρεύματα πάγου. Ο πάγος στη συνέχεια περνά στον ωκεανό, σχηματίζοντας συχνά τεράστιους επιπλέοντες παγομανδύες υφαλοκρηπίδας. Οι παγομανδύες έπειτα λιώνουν ή υφίστανται διαρρήξεις που γεννούν παγόβουνα.

Εάν η μεταφορά του πάγου από την ξηρά στη θάλασσα εξισορροπείται από το χιόνι που πέφτει στην ξηρά, τότε δεν θα υπάρξει καθαρή συμβολή στη παγκόσμια στάθμη της θάλασσας. Η γενική τάση δείχνει ότι ένα θερμότερο κλίμα στο νότιο ημισφαίριο θα μεταφέρει περισσότερη υγρασία στην Ανταρκτική, προκαλώντας την ανάπτυξη των εσωτερικών φύλλων πάγου, ενώ θα αυξηθούν τα γεγονότα διάρρηξης κατά μήκος των ακτών, αναγκάζοντας αυτές τις περιοχές να συρρικνωθούν. Μια μελέτη του 2006 από δορυφορικά δεδομένα, μετρώντας τις αλλαγές στη βαρύτητα της μάζας του πάγου, υποδηλώνει ότι η συνολική ποσότητα πάγου στην Ανταρκτική έχει αρχίσει να μειώνεται τα τελευταία χρόνια.[18] Μια μελέτη του 2008 συνέκρινε τον πάγο που έφυγε από το φύλλο πάγου, μετρώντας την ταχύτητα και το πάχος του πάγου κατά μήκος της ακτής, με το μέγεθος της συσσώρευσης χιονιού στην ήπειρο. Αυτό διαπίστωσε ότι το φύλλο πάγου της Ανατολικής Ανταρκτικής ήταν σε ισορροπία, αλλά το φύλλο πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής έχασε μάζα. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην επιτάχυνση των παγωμένων ρευμάτων όπως το ρεύμα του παγετώνα Pine Island. Αυτά τα αποτελέσματα συμφωνούν στενά με τις αλλαγές της βαρύτητας.[19][20] Μια εργασία, που δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο του 2012 και βασίστηκε στα δεδομένα GRACE καθώς και σε ένα βελτιωμένο μοντέλο ισοστατικής προσαρμογής του παγετώνα, μελέτησε τη συστηματική αβεβαιότητα στις εκτιμήσεις, και μελετώντας 26 ξεχωριστές περιοχές, εκτίμησε μια μέση ετήσια απώλεια μάζας 69 ± 18 Gt/y από 2002 έως 2010 (αύξηση της στάθμης της θάλασσας 0,16 ± 0,043 mm/y). Η απώλεια μάζας δεν ήταν γεωγραφικά ομοιόμορφη και έγινε κυρίως κατά μήκος της ακτής της θάλασσας Άμουντσεν, ενώ η μάζα του φύλλου πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής ήταν περίπου σταθερή και το φύλλο πάγου της Ανατολικής Ανταρκτικής αυξήθηκε σε μάζα.[21]

Οι ανωμαλίες στον πάγο της Ανταρκτικής έχουν ακολουθήσει περίπου το μοτίβο της υπερθέρμανσης, με τις μεγαλύτερες μειώσεις να συμβαίνουν στα παράλια της Δυτικής Ανταρκτικής. Ο θαλάσσιος πάγος της Ανατολικής Ανταρκτικής αυξάνεται από το 1978 και μετά, αν και όχι με στατιστικά σημαντικό ρυθμό. Η ατμοσφαιρική υπερθέρμανση συνδέεται άμεσα με τις μαζικές απώλειες στη Δυτική Ανταρκτική την πρώτη δεκαετία του 21ου αιώνα. Αυτή η μαζική απώλεια είναι πιο πιθανό να οφείλεται στην αυξημένη τήξη των παγομανδυών λόγω αλλαγών στα πρότυπα κυκλοφορίας των ωκεανών (τα οποία μπορεί να συνδέονται με τις αλλαγές στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία που μπορεί επίσης να εξηγήσουν τις τάσεις της θέρμανσης στη Δυτική Ανταρκτική). Η τήξη των παγομανδυών με τη σειρά της προκαλεί επιτάχυνση των ρευμάτων πάγου.[22] Το λιώσιμο και η εξαφάνιση των πλωτών παγομανδυών θα έχει μια μικρή μόνο επίδραση στη στάθμη της θάλασσας, η οποία οφείλεται σε διαφορές αλατότητας.[23][24][25] Η πιο σημαντική συνέπεια της αυξημένης τήξης τους είναι η επιτάχυνση των ρευμάτων πάγου στη γη που υποστηρίζονται από τους παγομαδύες αυτούς.

Πρόσφατες παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Απώλεια μάζας πάγου από το 2002, όπως μετράται από τα δεδομένα GRACE και GRACE Follow-On της NASA, ήταν 149 δισεκατομμύρια τόνοι ετησίως. (Ο χρόνος μεταξύ των έργων προκάλεσε κενό στα δεδομένα.)[26]

Μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια ενημέρωσε τα προηγούμενα αποτελέσματα από το 1979 έως το 2017, τα οποία βελτίωσαν τις χρονοσειρές για πιο ακριβή αποτελέσματα. Το άρθρο τους, που δημοσιεύθηκε τον Ιανουάριο του 2019, κάλυψε τέσσερις δεκαετίες πληροφοριών για την Ανταρκτική, αποκαλύπτοντας τη συνολική απώλεια μάζας που αυξήθηκε σταδιακά ανά δεκαετία.

40 ± 9 Gt/y από το 1979 έως το 1990, 50 ± 14 Gt/y από το 1989 έως το 2000, 166 ± 18 Gt/y από το 1999 έως το 2009 και τέλος 252 ± 26 Gt/y από το 2009 έως το 2017. Η πλειονότητα της απώλειας μάζας βρισκόταν στον τομέα της θάλασσας Άμουντσεν, η οποία παρουσίασε απώλειες έως και 159 ± 8 Gt/y. Υπάρχουν περιοχές που δεν έχουν υποστεί καθόλου απώλειες, όπως ο παγομανδύας East Ross.

Αυτή η βελτιωμένη μελέτη αποκάλυψε μια επιτάχυνση σχεδόν 280% σε διάστημα τεσσάρων δεκαετιών. Η μελέτη αμφισβητεί προηγούμενες υποθέσεις, όπως την πεποίθηση ότι η βαριά τήξη ξεκίνησε τη δεκαετία του 1940 έως το 1970, γεγονός που υποδηλώνει ότι πιο πρόσφατες ανθρωπογενείς δράσεις έχουν προκαλέσει επιτάχυνση της τήξης.[27]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. NASA (2007). «Two Decades of Temperature Change in Antarctica». Earth Observatory Newsroom. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Σεπτεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 14 Αυγούστου 2008.  NASA image by Robert Simmon, based on data from Joey Comiso, GSFC.
  2. Amos, Jonathan (8 Μαρτίου 2013). «BBC News - Antarctic ice volume measured». Bbc.co.uk. Ανακτήθηκε στις 28 Ιανουαρίου 2014. 
  3. P. Fretwell· H. D. Pritchard· και άλλοι. (31 Ιουλίου 2012). «Bedmap2: improved ice bed, surface and thickness datasets for Antarctica» (PDF). The Cryosphere. Ανακτήθηκε στις 1 Δεκεμβρίου 2015. Using data largely collected during the 1970s, Drewry et al. (1992), estimated the potential sea-level contribution of the Antarctic ice sheets to be in the range of 60-72 m; for Bedmap1 this value was 57 m (Lythe et al., 2001), and for Bedmap2 it is 58 m. 
  4. https://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-study-mass-gains-of-antarctic-ice-sheet-greater-than-losses
  5. Turner, John; Overland, Jim (2009). «Contrasting climate change in the two polar regions». Polar Research 28 (2). doi:10.3402/polar.v28i2.6120. http://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/11331/1/6120-16406-1-PB.pdf. 
  6. Bintanja, R.; van Oldenborgh, G. J.; Drijfhout, S. S.; Wouters, B.; Katsman, C. A. (31 March 2013). «Important role for ocean warming and increased ice-shelf melt in Antarctic sea-ice expansion». Nature Geoscience 6 (5): 376–379. doi:10.1038/ngeo1767. Bibcode2013NatGe...6..376B. 
  7. Sedimentological evidence for the formation of an East Antarctic ice sheet in Eocene/Oligocene time Palaeogeography, palaeoclimatology, & palaeoecology ISSN 0031-0182, 1992, vol. 93, no1-2, pp. 85–112 (3 p.)
  8. New CO2 data helps unlock the secrets of Antarctic formation September 13th, 2009
  9. Pagani, M.; Huber, M.; Liu, Z.; Bohaty, S. M.; Henderiks, J.; Sijp, W.; Krishnan, S.; Deconto, R. M. (2011). «Drop in carbon dioxide levels led to polar ice sheet, study finds». Science 334 (6060): 1261–1264. doi:10.1126/science.1203909. PMID 22144622. Bibcode2011Sci...334.1261P. https://www.sciencedaily.com/releases/2011/12/111201174225.htm. Ανακτήθηκε στις 2014-01-28. 
  10. Coxall, Helen K. (2005). «Rapid stepwise onset of Antarctic glaciation and deeper calcite compensation in the Pacific Ocean». Nature 433 (7021): 53–57. doi:10.1038/nature03135. PMID 15635407. Bibcode2005Natur.433...53C. 
  11. Diester-Haass, Liselotte; Zahn, Rainer (1996). «Eocene-Oligocene transition in the Southern Ocean: History of water mass circulation and biological productivity». Geology 24 (2): 163. doi:10.1130/0091-7613(1996)024<0163:EOTITS>2.3.CO;2. Bibcode1996Geo....24..163D. https://archive.org/details/sim_geology_1996-02_24_2/page/163. 
  12. DeConto, Robert M. (2003). «Rapid Cenozoic glaciation of Antarctica induced by declining atmospheric CO2». Nature 421 (6920): 245–249. doi:10.1038/nature01290. PMID 12529638. Bibcode2003Natur.421..245D. 
  13. Naish, Timothy (2009). «Obliquity-paced Pliocene West Antarctic ice sheet oscillations». Nature 458 (7236): 322–328. doi:10.1038/nature07867. PMID 19295607. Bibcode2009Natur.458..322N. https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?httpsredir=1&article=1186&context=geosciencefacpub. 
  14. Shakun, Jeremy D. (2018). «Minimal East Antarctic Ice Sheet retreat onto land during the past eight million years». Nature 558 (7709): 284–287. doi:10.1038/s41586-018-0155-6. PMID 29899483. Bibcode2018Natur.558..284S. 
  15. 15,0 15,1 Steig, Eric (21 Ιανουαρίου 2009). «Temperature in West Antarctica over the last 50 and 200 years» (PDF). Ανακτήθηκε στις 22 Ιανουαρίου 2009. 
  16. 16,0 16,1 Steig, E. J.; Schneider, D. P.; Rutherford, S. D.; Mann, M. E.; Comiso, J. C.; Shindell, D. T. (2009). «Warming of the Antarctic ice-sheet surface since the 1957 International Geophysical Year». Nature 457 (7228): 459–462. doi:10.1038/nature07669. PMID 19158794. Bibcode2009Natur.457..459S. https://docs.rwu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1313&context=fcas_fp. 
  17. Ingham, Richard (2009-01-22). «Global warming hitting all of Antarctica». The Sydney Morning Herald. http://news.smh.com.au/breaking-news-world/global-warming-hitting-all-of-antarctica-scientists-20090122-7mul.html. Ανακτήθηκε στις 2009-01-22. 
  18. Velicogna, Isabella; Wahr, John; Scott, Jim (2006-03-02). Antarctic ice sheet losing mass, says University of Colorado study. University of Colorado at Boulder. http://www.eurekalert.org/pub_releases/2006-03/uoca-ais022806.php. Ανακτήθηκε στις 2007-04-21. 
  19. Rignot, E.; Bamber, J. L.; Van Den Broeke, M. R.; Davis, C.; Li, Y.; Van De Berg, W. J.; Van Meijgaard, E. (2008). «Recent Antarctic ice mass loss from radar interferometry and regional climate modelling». Nature Geoscience 1 (2): 106. doi:10.1038/ngeo102. Bibcode2008NatGe...1..106R. https://www.researchgate.net/publication/232802727. 
  20. Rignot, E. (2008). «Changes in West Antarctic ice stream dynamics observed with ALOS PALSAR data». Geophysical Research Letters 35 (12): L12505. doi:10.1029/2008GL033365. Bibcode2008GeoRL..3512505R. http://www.escholarship.org/uc/item/0db3r20j. 
  21. King, M. A.; Bingham, R. J.; Moore, P.; Whitehouse, P. L.; Bentley, M. J.; Milne, G. A. (2012). «Lower satellite-gravimetry estimates of Antarctic sea-level contribution». Nature 491 (7425): 586–589. doi:10.1038/nature11621. PMID 23086145. Bibcode2012Natur.491..586K. 
  22. Payne, A. J.; Vieli, A.; Shepherd, A. P.; Wingham, D. J.; Rignot, E. (2004). «Recent dramatic thinning of largest West Antarctic ice stream triggered by oceans». Geophysical Research Letters 31 (23): L23401. doi:10.1029/2004GL021284. Bibcode2004GeoRL..3123401P. 
  23. Peter Noerdlinger, PHYSORG.COM "Melting of Floating Ice Will Raise Sea Level"
  24. Noerdlinger, P.D.; Brower, K.R. (July 2007). «The melting of floating ice raises the ocean level». Geophysical Journal International 170 (1): 145–150. doi:10.1111/j.1365-246X.2007.03472.x. Bibcode2007GeoJI.170..145N. http://library2.smu.ca/bitstream/01/26063/1/Noerdlinger_Peter_D_article_2007.pdf. 
  25. Jenkins, A.; Holland, D. (August 2007). «Melting of floating ice and sea level rise». Geophysical Research Letters 34 (16): L16609. doi:10.1029/2007GL030784. Bibcode2007GeoRL..3416609J. 
  26. «Facts / Vital signs / Ice Sheets / Antarctica Mass Variation Since 2002». climate.NASA.gov. NASA. 2020. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 9 Δεκεμβρίου 2020. 
  27. Rignot, Eric; Mouginot, Jérémie; Scheuchl, Bernd; van den Broeke, Michiel; van Wessem, Melchior J.; Morlighem, Mathieu (2019-01-22). «Four decades of Antarctic Ice Sheet mass balance from 1979–2017» (στα αγγλικά). Proceedings of the National Academy of Sciences 116 (4): 1095–1103. doi:10.1073/pnas.1812883116. ISSN 0027-8424. PMID 30642972.