Niedawne badania podkreślają znaczącą rolę wznoszącej się ziemi pod pokrywą lodową Antarktyki w przyszłych prognozach poziomu morza. Badanie pokazuje, że ograniczenie emisji gazów cieplarnianych może drastycznie zmniejszyć wpływ podnoszenia się poziomu morza, natomiast niezastosowanie się do tego może zagrozić populacjom przybrzeżnym na całym świecie.
Z badania wynika, że skutki będą się różnić w zależności od poziomu kontroli nad globalnym ociepleniem.
Nowe badanie sugeruje, że wypiętrzający się teren pod pokrywą lodową Antarktyki może w przyszłości znacząco wpłynąć na wzrost poziomu morza.
Pomimo tego, że sprawia wrażenie nieruchomej masy, większość stałego gruntu ulega procesowi deformacji, opadania i unoszenia się w odpowiedzi na wiele czynników środowiskowych. Na Antarktydzie topniejący lód lodowcowy oznacza mniejszy ciężar na podłożu skalnym poniżej, co pozwala na jego unoszenie się. To, w jaki sposób wschodząca ziemia wchodzi w interakcję z pokrywającą ją pokrywą lodową, wpływając na wzrost poziomu morza, nie jest dobrze zbadane, powiedział Terry Wilson, współautor badania i starszy pracownik naukowy w Byrd Polar and Climate Research Center na Ohio State University.
W nowym badaniu koledzy Wilsona z McGill University opracowali model pozwalający przewidzieć, w jaki sposób te interakcje mogą wpłynąć na globalny poziom morza, stwierdzając, że jeśli ludziom uda się obniżyć emisję gazów cieplarnianych, a globalne ocieplenie zostanie spowolnione, przesunięcia w górę stałej ziemi mogą zmniejszyć udział Antarktydy w wzrost poziomu morza o około 40%, co znacznie potwierdza najlepsze scenariusze wzrostu poziomu morza na świecie. W tym scenariuszu niskoemisyjnym podnoszenie się lądu spowalnia przepływ lodu z lądu do oceanu, umożliwiając zachowanie większej części pokrywy lodowej.
I odwrotnie, jeśli ludzie nie będą w stanie na czas obniżyć emisji gazów cieplarnianych, cofanie się lodu będzie szybsze niż wypiętrzanie, wypychając wodę oceaniczną z Antarktydy i zwiększając wzrost poziomu morza. Zdarzenia te mogą znacznie pogorszyć najbardziej tragiczne modele przewidywanego wzrostu poziomu morza wzdłuż zaludnionych wybrzeży, powiedział Wilson.
Gwałtowne zmiany w pokrywie lodowej Antarktyki
„Nasze pomiary pokazują, że stała ziemia tworząca podstawę pokrywy lodowej Antarktyki zaskakująco szybko zmienia kształt” – powiedział Wilson. „Wypiętrzanie się lądu w wyniku zmniejszonej ilości lodu na powierzchni następuje w ciągu dziesięcioleci, a nie tysięcy lat”.
Badanie zostało opublikowane w Postęp nauki.
Aby dojść do tych wniosków, zespół opracował model 3D wnętrza Ziemi, wykorzystując pomiary pola geofizycznego z sieci Antarctic Network (ANET) w ramach projektu Polar Earth Observing Network (POLENET). Misja koncentruje się na badaniu zmieniających się regionów polarnych poprzez zbieranie GPS oraz dane sejsmiczne z szeregu systemów autonomicznych na Antarktydzie.
Następnie badacze przeprowadzili szereg symulacji, aby uchwycić wiele możliwych ewolucji pokrywy lodowej Antarktydy oraz zakres globalnego wzrostu poziomu morza, jakiego Ziemia może doświadczyć do roku 2500, zgodnie z tymi parametrami.
„Możemy przewidzieć, jaką różnicę faktycznie zrobi, jeśli teraz wszyscy przyczynimy się do realizacji scenariusza niskoemisyjnego, w porównaniu z tym, co zaczęto nazywać emisjami, które obecnie obowiązują” – powiedział Wilson, który jest także głównym badaczem projektu ANET-POLENET projekt.
Przypisuje niespotykany dotąd poziom szczegółowości modelu umiejętnemu uwzględnieniu w nim danych z Antarktydy. Stacje GPS monitorują ruch lądu, a sejsmometry mierzą szybkość przemieszczania się fal sejsmicznych powstałych w wyniku trzęsień ziemi przez ziemię, dostarczając ważnych informacji o tym, gdzie wypiętrzanie się lądu będzie szybkie, a gdzie wolne.
Co zaskakujące, zgodnie z niektórymi obserwacjami GPS zespołu przetworzonymi przez badaczy z Ohio, Wilson powiedział, że pokrywa lodowa Antarktyki doświadcza obecnie stałego wypiętrzania się Ziemi o około 5 centymetrów rocznie, czyli około 5 razy szybciej niż w Ameryce Północnej.
Wpływ na populacje przybrzeżne i znaczenie globalne
Innym istotnym aspektem badania jest to, jak zmiany na Antarktydzie w ramach różnych scenariuszy emisji dwutlenku węgla wpłyną na wybrzeża na całym świecie. Ponieważ zmiany poziomu morza nie będą równomierne, w badaniu zauważono, że prawie 700 milionów ludzi na całym świecie zamieszkujących regiony przybrzeżne odczuje największy wpływ podnoszącego się poziomu morza w wyniku utraty lodu na Antarktydzie.
Ponieważ niektóre regiony, takie jak małe państwa wyspiarskie, będą bardziej bezbronne niż inne, łagodzenie warunków środowiskowych, takich jak ocieplenie atmosfery i oceanów, jest kluczową kwestią dla społeczeństwa, stwierdził Wilson.
„Wiele osób jest teraz bardziej świadomych, że doświadcza skutków zmian klimatycznych” – stwierdziła. „Ta praca potwierdza, że nasze działania jako jednostek, narodów i na całym świecie mogą mieć wpływ na to, jakiego rodzaju Ziemi doświadczą nasze potomstwo w ciągu swojego życia”.
Wyniki badania podkreślają, jak złożony jest związek między stałą ziemią a procesami zachodzącymi na niej, a także znaczenie dalszego gromadzenia wystarczającej ilości danych, aby szybko i dokładnie przewidywać, jak będzie wyglądać nasza planeta w ciągu najbliższych kilku stuleci. .
„W każdym modelu i każdej prognozie jest dużo niepewności” – powiedział Wilson. „Aby jednak udokumentować, jak szybko zmienia się nasz świat, bardzo ważne jest dalsze rozwijanie naszej zdolności do tworzenia bardziej pewnych przewidywań, a to jedyna ścieżka, która pozwoli nam w znaczący sposób zadbać o naszą przyszłość”.
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
Wilson przeprowadził badanie wraz z kolegami z McGill University, Pennsylvania State University, University of Massachusetts Amherst, Uniwersytet Columbia, Uniwersytet Waszyngtoński, Uniwersytet Stanowy Kolorado i Związek Zaniepokojonych Naukowców. Badanie to zostało wsparte przez amerykańską Narodową Fundację Nauki oraz Kanadyjską Radę ds. Nauk Przyrodniczych i Inżynierii.
