Zaskakujące odkrycia NASA dotyczące utraty lodu na Grenlandii

Nowa kompleksowa analiza danych satelitarnych ujawniła, że ​​na Grenlandii utracono więcej lodu, niż wcześniej szacowano, oraz że większość lodowców na lądzie znacznie się cofnęła.

Naukowcy twierdzą, że w ciągu ostatnich czterdziestu lat pokrywa lodowa Grenlandii zrzuciła o około jedną piątą więcej masy lodu, niż oczekiwano. NASAJak podało w nowym artykule Laboratorium Napędów Odrzutowych w południowej Kalifornii. Większość lodowców na lądzie znacznie się cofnęła, a góry lodowe wpadają do oceanu w coraz szybszym tempie. Ta dodatkowa utrata lodu miała jedynie pośredni wpływ na poziom mórz, ale może mieć konsekwencje dla przyszłej cyrkulacji oceanicznej.

Opublikowane w Natura 17 analiza zapewnia kompleksowe spojrzenie na cofanie się wokół krawędzi całej pokrywy lodowej w latach 1985–2022, na podstawie prawie ćwierć miliona danych satelitarnych na temat lokalizacji lodowców. Spośród 207 lodowców objętych badaniem 179 cofnęło się znacznie od 1985 r., 27 pozostało stabilnych, a jeden nieznacznie się przesunął.

Większość utraty lodu nastąpiła poniżej poziomu morza, w fiordach na skraju Grenlandii. Wiele z tych głębokich dolin przybrzeżnych, niegdyś zajmowanych przez starożytny lód lodowcowy, zostało wypełnionych wodą morską, co oznacza, że ​​odrywający się lód nie przyczynił się znacząco do wzrostu poziomu morza. Jednak utrata prawdopodobnie przyspieszyła ruch lodu spływającego z wyższych wysokości, co z kolei spowodowało podniesienie się poziomu mórz.

„Kiedy lód na końcu lodowca cofa się, przypomina to wyciągnięcie korka z fiordu, co pozwala na szybsze spłynięcie lodu do oceanu” – powiedział Chad Green, glacjolog z Uniwersytetu Harvarda. Laboratorium Napędów Odrzutowych I główny autor badania.

Jakobshavn Espray, lodowiec położony na zachodnim wybrzeżu Grenlandii, pokazano na zdjęciach wykonanych 5 września 1985 r. przez satelitę Landsat 5. Niedawne badania cofania się lodowców w pokrywie lodowej Grenlandii wykazały, że Jakobshavn cofał się od 1985 r. do 2022, tracąc około 97 miliardów ton (88 miliardów ton metrycznych) lodu. Źródło: NASA/USGS

Uwzględnienie cofania się lodowców

Przez dziesięciolecia naukowcy badali bezpośredni wpływ pokrywy lodowej Grenlandii na globalny wzrost poziomu morza w wyniku przepływu i topnienia lodu. Naukowcy uczestniczący w międzynarodowych ćwiczeniach porównawczych bilansu masy pokrywy lodowej (IMBIEZ raportu wynika, że ​​w latach 1992–2020 pokrywa lodowa straciła 5390 miliardów ton (4890 miliardów ton metrycznych), co oznacza wzrost średniego światowego poziomu morza o około 0,531 cala (13,5 mm). Międzyrządowy Panel ds. Zmian Klimatu.

Jednak pomiary IMBIE nie uwzględniają utraty lodu w wyniku cofania się lodowców peryferyjnych wzdłuż krawędzi Grenlandii. (Te półki lodowe w rzeczywistości znajdowały się w wodzie, zanurzone lub pływające.) Nowe badanie określa ilościowo tę ilość: w nowym artykule szacuje się, że w latach 1985–2022 pokrywa lodowa utraciła około 1140 miliardów ton (1034 miliardów ton metrycznych). ton) – o 21% więcej utraconej masy niż w ocenie IMBIE.

Chociaż nie podnosi to poziomu mórz, dodatkowy lód oznacza znaczny napływ słodkiej wody do oceanu. Niedawne badania sugerują, że zmiany w zasoleniu północnego Atlantyku spowodowane topniejącymi górami lodowymi mogą osłabić Atlantyk, wywracając cyrkulację, część globalnego „pasa przenośnikowego” prądów transportujących ciepło i sól po oceanie. Naukowcy twierdzą, że może to mieć wpływ na warunki pogodowe na całym świecie, a także na ekosystemy.

Oceany odgrywają ważną rolę w pochłanianiu gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, i ciepła z atmosfery. Absorpcja ta może pomóc złagodzić wczesne skutki emisji dwutlenku węgla przez człowieka. Przewracająca się cyrkulacja w Oceanie Atlantyckim działa jak przenośnik taśmowy dla wody oceanicznej z Florydy po Grenlandię. W drodze na północ wody przypowierzchniowe pochłaniają gazy cieplarniane, których ilość spada w miarę ochładzania się wód w pobliżu Grenlandii. W ten sposób ocean skutecznie zakopuje gazy pod powierzchnią Ziemi. Źródło: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA

Widok z lotu ptaka na cofanie się lodowca

Góry lodowe spadły z lodowców Grenlandii tysiące lat temu w ramach naturalnego cyklu, który zazwyczaj równoważy wzrost lodowców zimą oraz topnienie i cofanie się latem. Nowe badanie wykazało, że cofanie się lodu znacznie przewyższało wzrost w XXI wieku.

Naukowcy odkryli również, że objętość lodu na Grenlandii utrzymywała się na stosunkowo stałym poziomie od 1985 do 2000 roku, po czym rozpoczęła się wyraźna recesja, która trwa do dziś.

Zdjęcie z Landsata 8 wykonane 22 sierpnia 2022 roku pokazuje góry lodowe odrywające się od Zachariae Isstrom. W latach 1985–2022, gdy góry lodowe opadały do ​​oceanu w coraz szybszym tempie, pokrywa lodowa Grenlandii zrzuciła około 1140 miliardów ton (1034 miliardów ton metrycznych) – o jedną piątą więcej niż wcześniej szacowano. Źródło: NASA/USGS

Dane wykazały, że lodowiec Zachariah Istrom w północno-wschodniej Grenlandii stracił większość swojego lodu, tracąc 176 miliardów ton (160 miliardów ton metrycznych) swojej masy w wyniku cofania się. Za nim uplasował się Jakobshavn Espre na zachodnim wybrzeżu, który stracił szacunkowo 97 miliardów ton (88 miliardów ton), i Humboldt Gletscher na północnym zachodzie, który stracił 96 miliardów ton (87 miliardów ton).

Tylko jeden lodowiec, Cajutap-Sirmia w południowej Grenlandii, odnotował jakikolwiek wzrost w okresie objętym badaniem, ale jego przyrosty były zbyt małe, aby zrównoważyć straty spowodowane przez inne lodowce.

Zdjęcia z satelity Landsat 7 wykonane 5 sierpnia 1999 roku przedstawiają lodowiec Zechariah Estrom w północno-wschodniej Grenlandii. Niedawne badania wykazały, że lodowiec ten stracił około 176 miliardów ton (160 miliardów ton metrycznych) lodu podczas cofania się w latach 1985–2022. Źródło: NASA/USGS

Naukowcy odkryli również, że lodowce o największych sezonowych wahaniach w położeniu frontu lodowego doświadczyły największego ogólnego cofania się. Korelacja sugeruje, że lodowce najbardziej wrażliwe na ocieplenie każdego lata będą najbardziej dotknięte zmianami klimatycznymi w nadchodzących dziesięcioleciach.

Alex Gardner, naukowiec zajmujący się kriosferą w JPL, powiedział, że odkrycie wielkoskalowego wzoru cofania się lodowców i jego powiązania z wrażliwością lodowców w sezonowych skalach czasowych było wynikiem syntezy dużych zbiorów danych obejmujących wszystkie części pokrywy lodowej w czasie. Współautor artykułu. Naukowcy skorzystali z pięciu publicznie dostępnych zbiorów danych, które łącznie śledziły miesięczne pozycje 236 328 krawędzi lodu wykryte ręcznie lub za pomocą algorytmów komputerowych na obrazach zebranych przez satelity optyczne i radarowe.

„Wcześniej mieliśmy fragmenty – wiele lokalnych badań” – powiedział Gardner. „Ale to badanie zapewnia systematyczny, kompleksowy wgląd, który doprowadził do kilku bardzo ważnych spostrzeżeń na temat pokrywy lodowej, których wcześniej nie mieliśmy”.

Odniesienie: „Wszechobecne przyspieszenie wycielenia pokrywy lodowej Grenlandii od 1985 do 2022 r.”, Chad A. Greena i Alexa S. Gardnera, Michaela Wooda i Joshuy K. Kozon, 17 stycznia 2024, Natura.
doi: 10.1038/s41586-023-06863-2