Zespół ANET-POLENET poleciał do odległych miejsc na wyspach Backer Islands na Antarktydzie, aby zarejestrować wypiętrzenie się skał macierzystych. Współautor Uniwersytetu Stanowego Ohio, Terry Wilson, jest drugi od lewej. Źródło: Nicolas Bayou
Badanie prowadzone pod kierunkiem McGilla wykazało, że zrozumienie związku między pokrywą lodową Antarktyki a znajdującą się pod nią ziemią ma kluczowe znaczenie dla przewidywania skutków przyszłych zmian klimatycznych.
Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie McGill wskazuje, że naturalne procesy zachodzące na Ziemi mogą znacząco złagodzić wpływ Antarktydy na podnoszenie się poziomu mórz, pod warunkiem, że w najbliższej przyszłości emisje gazów cieplarnianych zostaną szybko ograniczone. I odwrotnie, jeśli emisje utrzymają się na obecnym poziomie, utrata lodu Antarktydy może spowodować większy wzrost poziomu mórz, niż wcześniej przewidywano.
Odkrycie jest znaczące, ponieważ pokrywa lodowa Antarktydy jest największą masą lodową na Ziemi, a największą niepewnością w przewidywaniu przyszłego poziomu mórz jest reakcja tego lodu na zmianę klimatu.
„Biorąc pod uwagę prawie 700 milionów ludzi żyjących na obszarach przybrzeżnych i potencjalny koszt wzrostu poziomu morza, który do końca stulecia osiągnie biliony dolarów, zrozumienie efektu domina topniejącego lodu na Antarktydzie ma kluczowe znaczenie” – powiedziała główna autorka Natalya Gomez, współpracownik Profesor na Wydziale Nauk o Ziemi i Planetach McGilla oraz w Kanadzie, na stanowisku kierownika badań w zakresie pokrywy lodowej – interakcje na poziomie morza.
Zespół terenowy wykorzystał specjalistyczne instrumenty z projektu ANET-POLENET, które mierzą ruch naziemny Antarktydy. Ten GNSS [GPS] stacja znajduje się na wyspie należącej do łańcucha Backer Islands w zatoce Pine Island, gdzie ogromny lodowiec Pine Island wpływa do Morza Amundsena. Źródło: Terry Wilson
Badanie koncentruje się na interakcji pokrywy lodowej z znajdującą się pod nią ziemią oraz na tym, jak na tę dynamikę wpływa poziom emisji dwutlenku węgla. Naukowcy twierdzą, że związek ten nie został dokładnie zbadany w poprzednich badaniach.
„Nasze ustalenia pokazują, że choć pewien wzrost poziomu morza jest nieunikniony, szybkie i konkretne działania mające na celu obniżenie emisji mogą zapobiec niektórym z najbardziej niszczycielskich skutków zmian klimatycznych, szczególnie dla społeczności przybrzeżnych” – stwierdził Gomez.
Wznoszące się morza i obosieczny miecz natury
W miarę topnienia lodu jego ciężar maleje, powodując, że ziemia pod nim unosi się niczym rozszerzająca się gąbka. Naukowcy twierdzą, że proces ten, zwany wypiętrzeniem polodowcowym, może być mieczem obosiecznym.
Jeśli emisje szybko spadną, ograniczając globalne ocieplenie, wypiętrzenie polodowcowe może działać jak naturalny hamulec utraty masy lodowej. Podnosi lód do góry, spowalniając przepływ lodu z lądu do oceanu. Badanie wykazało, że ta dynamika może zmniejszyć udział Antarktydy we wzroście poziomu morza nawet o 40 procent.
Jeśli jednak emisja dwutlenku węgla utrzyma tempo, a planeta szybko się nagrzeje, odbijający się ląd nie wystarczy, aby spowolnić szybko topniejące lody i zamiast tego wypchnie więcej wody oceanicznej z Antarktydy, przyspieszając wzrost poziomu morza wzdłuż zaludnionych wybrzeży.
Aby osiągnąć swoje ustalenia, Gomez i współpracujący z nim uczeni z Kanady i Stanów Zjednoczonych opracowali trójwymiarowy model wnętrza Ziemi. W ich modelu wykorzystano pomiary pola geofizycznego z amerykańskiego projektu ANET-POLENET, który był pionierem w rozmieszczeniu na dużą skalę czułych instrumentów do rejestrowania wypiętrzenia podłoża skalnego i sygnałów sejsmicznych na dużych obszarach Antarktydy. Te obszerne pomiary terenowe były niezbędne do scharakteryzowania trójwymiarowych zmian płaszcza Antarktyki uwzględnionych w badaniu.
„Nasz trójwymiarowy model odrywa warstwy Ziemi niczym cebulę, ujawniając dramatyczne różnice w grubości i konsystencji płaszcza znajdującego się poniżej. Wiedza ta pomaga nam lepiej przewidywać, jak różne obszary zareagują na topnienie” – powiedziała współautorka Maryam Yousefi, geodeta w Natural Resources Canada, a wcześniej stażysta podoktorski na uniwersytetach McGill i Penn State.
Dodała, że to pierwszy model, który tak szczegółowo uchwycił związek między lodem Antarktydy a znajdującą się pod nią ziemią.
zauważa Rob DeConto, współautor i glacjolog z Uniwersytetu Massachusetts: „To badanie stanowi przełom w naszej zdolności do lepszego przewidywania wpływu zmian klimatycznych na podnoszący się poziom mórz i tworzenia skutecznych polityk środowiskowych”.
Globalne skutki
Wyniki opublikowane w Postęp naukiuwydatniają nierówności wynikające ze zmiany klimatu – zauważyli uczeni. Stwierdzili, że kraje wyspiarskie, które w najmniejszym stopniu przyczyniają się do globalnych emisji, prawdopodobnie poniosą największy ciężar konsekwencji.
Odniesienie: „Wpływ realistycznej lepkości płaszcza 3D na wkład Antarktydy w przyszłe globalne poziomy mórz” autor: Natalya Gomez, Maryam Yousefi, David Pollard, Robert M. DeConto, Shaina Sadai, Andrew Lloyd, Andrew Nyblade, Douglas A. Wiens, Richard C. Aster i Terry Wilson, 2 sierpnia 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.adn1470
Badanie jest efektem współpracy naukowców z McGill w stanie Pensylwania, Cambridge, Kolumbia, stan Kolorado w stanie Ohio, Uniwersytet Massachusetts Amherst, uniwersytet Waszyngtońskioraz Związek Zaniepokojonych Naukowców. Został on sfinansowany przez Kanadyjską Radę ds. Nauk Przyrodniczych i Inżynierii, amerykańską Narodową Fundację Nauki oraz program Kanadyjskich Krzeseł Badawczych.
