Ukuran Daerah Kutub Selatan Lapisan es bisa sulit dipahami. Tebal dua kilometer rata -rata dan menutupi hampir dua kali lipat wilayah Australia, lapisan es menampung cukup air tawar untuk menaikkan permukaan laut global sebesar 58 meter.
Kehilangan es Dari lembar ini diproyeksikan menjadi pendorong terkemuka kenaikan permukaan laut pada tahun 2100, namun kontribusinya tetap sangat tidak pasti. Sementara permukaan laut pasti akan naik abad ini, proyeksi kontribusi dari es Antartika bervariasi dari kenaikan 44 cm hingga jatuh 22 cm.
Sebagian besar ketidakpastian ini adalah karena proses lautan yang mengendalikan nasib lembaran terjadi pada skala yang sangat kecil dan sangat sulit diukur dan model.
Namun baru-baru ini para ilmuwan telah membuat kemajuan yang signifikan dalam memahami “lapisan batas es-ice-ocean ini.” Kemajuan ini adalah subjek dari kita kertas ulasan baruditerbitkan hari ini dalam ulasan tahunan.
Menyusut, menipis dan mundur
Di pinggiran Lapisan Es Antartika, gletser mengalir ke Samudra Selatan, membentuk rak es mengambang. Rak es ini bertindak sebagai batu kunci, menstabilkan lapisan es. Mereka juga menyusut.
Lautan melelehkan rak -rak es dari bawah – proses yang dikenal sebagai “leleh basal.” Peningkatan pencairan basal telah menyebabkan penipisan dan mundurnya lapisan es di beberapa daerah, Meningkatkan Permukaan Laut Global.
Itu juga memperlambat arus terdalam dalam sirkulasi terbalik globalSistem arus laut yang mengedarkan air di seluruh dunia.
Seperti gletser yang memberi makan mereka, rak -rak es sangat besar. Namun proses lautan yang mengontrol pencairan basal, dan nasib seluruh lapisan es Antartika, terjadi pada skala milimeter. Mereka terjadi di lapisan tipis laut, tepat di bawah es.
Lapisan batas antara rak es dan lautan dingin, bermil -mil dari mana saja, dan di bawah es yang sangat tebal, jadi tidak heran jika hampir tidak diukur sama sekali.
Mempelajari lapisan ini dengan teknik lain seperti simulasi komputer juga merupakan tantangan besar. Sampai baru-baru ini, gerakan kecil di dalam lapisan batas es-samudera menempatkan pemodelan es yang akurat dari pencairan.
Tantangan kembar ini telah lama menghalangi upaya untuk menjawab pertanyaan sederhana yang menipu: “Bagaimana lautan melelehkan rak -rak es Antartika?”
Memodelkan skala mikro
Simulasi komputer dari proses laut bukanlah hal baru.
Tetapi baru-baru ini memiliki simulasi lapisan batas es samudera menjadi layak, karena sumber daya komputasi tumbuh dan biaya menggunakannya menyusut.
Beberapa kelompok penelitian di seluruh dunia telah mengalami masalah ini, memodelkan aliran laut skala mikro yang memasok panas ke es untuk mencair.
Para peneliti mencari hubungan antara apa yang dilakukan lautan, dan seberapa cepat es mencair. Sejauh ini, mereka telah ditemukan bukan hanya satu hubungan tetapi beberapamasing -masing menunjukkan “rezim” leleh yang berbeda. Kondisi laut (suhu, kadar garam dan kecepatan arus laut) dan bentuk es menentukan rezim peleburan mana yang berlaku.
Bentuk lapisan es adalah kunci karena air lelehan segar dan lebih ringan dari lautan di sekitarnya. Seperti pengumpulan udara panas di bagian atas ruangan, air lelehan segar dan dingin mengumpulkan di lubang di permukaan bawah lapisan es, mengisolasi es dari air laut di bawah dan melambat meleleh.
Untuk es miring yang tajam, efek isolasi jauh lebih sedikit. Aliran energik air lelehan saat naik di bawah es curam menyebabkan pencampuran dengan perairan laut yang lebih hangat. Ini meningkatkan leleh.
Arus samudera cepat memiliki efek yang sama, karena mereka mentransfer panas ke es.
Robot yang dipasang sonar
Baru -baru ini, robot laut, termasuk Kendaraan bawah air otonom Dan probe tertambat dikerahkan dengan mengebor estelah memberikan sejumlah data yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang lingkungan di bawah rak es.
Menggunakan sonar dan kamera, robot -robot ini telah mengungkapkan “icescape” yang aneh dan indah di bagian bawah rak es.
Icescape ini terbuat dari banyak fitur es yang berbeda, mulai dari sentimeter hingga kilometer. Beberapa, seperti celah sisi curam, dibentuk oleh fraktur es. Yang lain, seperti depresi berlesung pipit di es (sering disebut “kerang”), “teras” seperti tangga, “sendok” berbentuk kerang, dan saluran basal yang lebih besar, dianggap dibentuk oleh proses lelehan.
Pengetahuan baru kami tentang pencairan dari simulasi komputer dan robot menjelaskan fitur -fitur ini dan bagaimana mereka terbentuk. Keberadaan rezim leleh membantu menjelaskan evolusi teras sisi curam, atau mengapa fitur yang berbeda muncul di bagian-bagian yang berbeda dari rak es.
Misalnya, di bagian timur yang hangat dan tenang dari rak es Dotson di Antartika Barat, robot otonom mengamati teras basal. Di sebelah barat Dotson-yang mengalami arus dingin dan cepat-sendok besar berbentuk kerang ditemukan.
Ketidakpastian tetap ada
Tepatnya bagaimana beberapa dari bentuk fitur ini masih belum diketahui.
Simulasi baru Itu memungkinkan batas air es untuk bergerak dalam waktu menunjukkan perilaku “memahat” lebur es. Ini mirip dengan bagaimana bukit pasir terbentuk dan bergerak di padang pasir.
Namun, model komputer baru diperlukan untuk mensimulasikan pembentukan dan evolusi seluruh icescape.
Beberapa kemajuan terbaru yang disorot di sini membantu mengurangi ketidakpastian dalam pemahaman kita tentang kontribusi lapisan es Antartika terhadap kenaikan permukaan laut global.
Namun, menggabungkan pemahaman baru kami tentang lelehan basal, dan icescape dinamis yang terbentuk, ke dalam model iklim dan lapisan es masih menghadirkan tantangan besar.
Mengatasi tantangan ini sangat mendesak. Representasi yang akurat dari pencairan dalam model iklim dan lapisan es akan mengurangi ketidakpastian yang mendalam dalam proyeksi kenaikan permukaan laut, terutama karena kondisi laut – dan rezim leburan es – bergeser ke masa depan.
Artikel yang diedit ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca Artikel asli.
Kuis Antartika
