CP v2

Tag: Ledynų tirpsmas

  • Mokslininkai fiksuoja: Žemė keičia formą – ir apvalėja, ir plokštėja tuo pat metu

    Mokslininkai fiksuoja: Žemė keičia formą – ir apvalėja, ir plokštėja tuo pat metu

    Žemė nėra idealiai apvali: dėl sukimąsi apie ašį ją „išpučia“ ties pusiauju ir šiek tiek suplokština ties ašigaliais. Šis efektas menkas akiai, tačiau geodeziniai ir palydoviniai matavimai leidžia tiksliai sekti, kaip kinta planetos forma.

    Nauja analizė rodo paradoksą: kietoji Žemė, vertinant plutos deformacijas, tampa kiek mažiau suplota, tačiau gravitacinė Žemės „forma“ elgiasi priešingai. Kitaip tariant, priklausomai nuo to, ką matuojame, planeta vienu metu tarsi ir apvalėja, ir darosi labiau suplota.

    Kas iš tiesų „keičiasi“?

    Tyrimuose atskiriami du dalykai: kietosios Žemės paviršiaus vertikalūs judesiai ir geoidu vadinama gravitacinio lauko „nelygi“ forma. Geoidą lemia masės pasiskirstymas, todėl jis gali kisti net tada, kai pluta juda kita kryptimi.

    Geologo Christopherio Kotsakio (Aristotelio universitetas Tesalonikuose) darbe panaudoti pasaulinio GNSS stočių tinklo duomenys. Jie leidžia milimetrų tikslumu fiksuoti, kur Žemės paviršius kyla, o kur sėda, ir kaip šie pokyčiai greitėja.

    Poliai kyla, pusiaujo zona sėda

    Skaičiavimai rodo, kad 1997–2000 metais poliariniuose regionuose kilimas siekė apie 0,5 milimetro per metus. Iki 2015 metų tempas išaugo iki maždaug 1 milimetro per metus, tad per mažiau nei du dešimtmečius jis iš esmės padvigubėjo.

    Tuo pat metu ties pusiauju fiksuotas priešingas signalas: kietoji Žemė ten vidutiniškai sėdo, o šis procesas taip pat stiprėjo. Sudėjus abu efektus, gaunamas vaizdas, kad pluta tampa mažiau „suplota“.

    Kodėl gravitacija rodo priešingai?

    Pagrindinis paaiškinimas siejamas su masės persiskirstymu dėl ledynų tirpsmo ir vandens pernašos vandenynuose. Kai Grenlandija ir Antarktida netenka ledo masės, sumažėja apkrova, todėl poledinė pluta pamažu „atsistato“ ir kyla.

    Tačiau ištirpęs vanduo pasiskirsto pasaulio vandenynuose ir dalis masės nukeliauja į žemesnes platumas. Gravitacinis laukas reaguoja į masę, todėl toks perskirstymas gali didinti „suplotumo“ signalą geoidu matuojamoje Žemės formoje, net jei kietoji pluta tuo pačiu apvalėja.

    „Mūsų rezultatai rodo spartėjantį ašigalių kilimą, lydimą panašiai augančio pusiaujo zonos sėdimo“, – rašė C. Kotsakis.

    Mokslininkai pabrėžia, kad šie pokyčiai nėra vien akademinė detalė. Kylant ir sėdant žemei kinta vietinis santykinis jūros lygis, didėja pakrančių rizikų netolygumas, o tiksliems žemėlapiams, navigacijai ir palydoviniams aukščių modeliams reikia nuolatinių korekcijų.

    Tyrimas taip pat primena, kad klimato kaita veikia ne tik orus ar jūros lygį, bet ir planetos masės balansą. Norint suprasti bendrą vaizdą, būtina derinti GNSS, palydovinę gravimetriją ir geofizinius modelius, nes nė vienas matavimo metodas vienas pats neatskleidžia visos istorijos.

    Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

  • Į narvalus įdėjo jutiklius: po Grenlandijos ledynais aptiko tai, kas kelia nerimą mokslininkams

    Į narvalus įdėjo jutiklius: po Grenlandijos ledynais aptiko tai, kas kelia nerimą mokslininkams

    Grenlandijos rytuose mokslininkai pasitelkė netikėtus „padėjėjus“ – narvalus, kuriems pritvirtinti palydoviniai jutikliai leido surinkti duomenis iš vietų, kur įprasti laivų matavimai beveik neįmanomi. Tyrimas, publikuotas žurnale „Science Advances“, rodo ženklus, kad į fjordus vis giliau skverbiasi šiltesnis Atlanto vanduo, galintis spartinti ledynų tirpsmą.

    Narvalai didelę gyvenimo dalį praleidžia po jūros ledu ir šalia ledynų, įskaitant atokų Scoresby Sound fjordų kompleksą – didžiausią fjordų sistemą pasaulyje. Žmonėms tai viena sudėtingiausių akvatorijų: tankus jūros ledas, dreifuojantys ledkalniai ir greitai kintančios sąlygos riboja ekspedicijas ir ilgalaikius stebėjimus.

    Per 2017–2020 metais vykdytą projektą tyrėjai šešiems narvalams pritvirtino palydovu duomenis perduodančius jutiklius, fiksavusius nardymo gylį, vandens temperatūrą ir elektrinį laidumą, pagal kurį vertinamas druskingumas. Įranga buvo suprogramuota registruoti per du giliausius nardymus per dieną, todėl kiekvienam gyvūnui pavyko sukaupti nuo 85 iki 332 dienų duomenų.

    Ką parodė narvalų duomenys

    Tyrėjai aiškina, kad paviršiuje fjorduose paprastai laikosi šaltesnis ir mažiau sūrus poliarinis vanduo, susidaręs tirpstant jūros ledui ir ledynams. Dėl mažesnio druskingumo jis „plūduriuoja“ viršutiniuose sluoksniuose, o giliau gali slinkti šiltesnis ir sūresnis vanduo iš Šiaurės Atlanto.

    Esminis atradimas – aptikti Atlanto vandens pėdsakai giliai fjorduose, maždaug 300 kilometrų nuo pakrantės, kur anksčiau matavimų beveik nebuvo. Tai svarbu, nes šiltesnis vanduo, pasiekęs ledynų frontus, gali didinti povandeninį ledo ardymą ir spartinti ledynų traukimąsi.

    „Narvalai lankėsi fjordų vietose, kur anksčiau buvo atlikta labai mažai matavimų, ir ten, toli nuo pakrantės, aptikome Atlanto vandens požymių“, – sakė Grenlandijos gamtos išteklių instituto jūrų biologas Madsas Peteris Heide-Jørgensenas.

    „Tai visiškai nauja, kad galime tai parodyti“, – pridūrė jis.

    Kodėl tai svarbu klimato prognozėms

    Šiltesnio vandens patekimas į fjordus dažnai priklauso nuo povandeninių slenksčių ties fjordų žiotimis – natūralių „barjerų“, kurie gali riboti gilesnių srovių įsiveržimą. Tačiau kai slenksčiai yra gilesni, o Atlanto vandens daugiau, šiltesnis vanduo gali „persilieti“ per šį barjerą ir priartėti prie ledynų.

    Mokslininkai narvalų surinktus duomenis sugretino su istorinių laivų matavimų archyvais ir statistiškai apjungė į modelį, siejantį temperatūrą, druskingumą ir gylį. Išvada – Atlanto vandens sluoksnis regione tapo storesnis, o viršutinis poliarinio vandens sluoksnis – plonesnis, o tai rodo besikeičiantį pusiausvyros tašką tarp Arkties ir Atlanto įtakos.

    „Dideliuose klimato modeliuose, kuriais prognozuojama klimato kaita, ledynų tirpsmas vaidina labai svarbų vaidmenį, todėl būtina geriau suprasti šiuos procesus, ypač turint omenyje, kiek daug ledo yra Grenlandijoje“, – sakė Kopenhagos universiteto mokslininkė Susanne Ditlevsen.

    Tokie duomenys laikomi itin vertingais, nes užpildo spragas vietovėse, kur iki šiol dominavo pavienės, nereguliarios ekspedicijos. Kuo tiksliau aprašomi šiltesnio vandens keliai į fjordus, tuo patikimiau galima vertinti, kaip greitai ledynai reaguos į šiltėjantį vandenyną ir kokią įtaką tai turės ateities jūros lygio kilimui.

    „Dabar staiga turime matavimų iš vietų, kurias galime naudoti savo modeliuose, ir tai suteikia daug išsamesnį vandenyno vaizdą. Naudoti gyvūnus tokiu būdu yra išties įspūdinga“, – sakė S. Ditlevsen.