دو مطالعه جدید توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا، ایروین و ناسا، سریعترین نرخ‌های مداوم عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی را که تاکنون در غرب قطب جنوب مشاهده شده است، پیدا کرده‌اند و نگاهی بی‌سابقه به ذوب یخ‌ها در سطح زیرین یخچال‌های طبیعی شناور ارائه می‌دهند. نتایج نشان می دهد که چگونه تعامل بین شرایط اقیانوس و سنگ بستر زیر یخچال می تواند بر توده یخ زده تأثیر بگذارد و به دانشمندان کمک می کند تا از بین رفتن یخ قطب جنوب و افزایش سطح جهانی دریاها را بهتر پیش بینی کنند.
مطالعات سه یخچال همسایه را که با سرعت‌های متفاوتی در حال ذوب شدن و عقب‌نشینی هستند، مورد بررسی قرار دادند. یخچال های طبیعی اسمیت، پوپ و کوهلر به قفسه های یخی داتسون و کراسون در فروافتادگی دریای آموندسن در غرب قطب جنوب، بخشی از قاره که بیشترین کاهش یخ را دارد، می ریزند.
Bernd Scheuchl از UCI گفت: «سوال اصلی ما این است که چگونه بخش دریای آموندسن در غرب قطب جنوب به افزایش سطح دریا در آینده کمک خواهد کرد، به ویژه پس از مشاهدات ما از تغییرات عظیم در این منطقه در دو دهه گذشته. نویسنده اصلی اولین مورد از دو مطالعه، که در مجله Geophysical Research Letters در ماه اوت منتشر شد.
دانشمند سیستم زمین گفت: «با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، ما به اندازه‌گیری تکامل خط زمین این یخچال‌ها ادامه می‌دهیم، که به ما کمک می‌کند تا پایداری آنها و میزان جرمی که یخچال در حال افزایش یا از دست دادن است را تعیین کنیم. «نتایج ما نشان می‌دهد که یخچال‌های مشاهده‌شده همچنان جرم خود را از دست می‌دهند و در نتیجه به افزایش سطح جهانی دریاها کمک می‌کنند."
تیم Scheuchl اندازه‌گیری‌های راداری ماموریت Sentinel-1 آژانس فضایی اروپا و داده‌های ماهواره‌های قبلی ERS-1 و ERS-2 را برای شناسایی تغییرات در خط زمین‌گیری هر یخچال - مرزی که تماس آن با سنگ بستر و بستر قطع می‌شود - مقایسه کرد. شروع به شناور شدن روی اقیانوس می کند.
خط زمینی مهم است زیرا تقریباً تمام ذوب شدن یخچال ها در قسمت زیرین این بخش شناور به نام قفسه یخی صورت می گیرد. اگر یک یخچال طبیعی در اثر ذوب شدن بیشتر جرم خود را از دست بدهد، ممکن است شروع به شناور شدن دورتر از خط زمینی قبلی خود کند، همانطور که قایق گیر کرده روی یک میله شنی ممکن است بتواند دوباره در صورت برداشتن محموله سنگین شناور شود. این عقب نشینی خط زمین نامیده می شود.
UCI و محققان ناسا دریافتند که خط زمینی یخچال اسمیت از سال 1996 به میزان 1.24 مایل (2 کیلومتر) در سال عقب نشینی کرده است. خط زمین گیر یخچال کوهلر که به تدریج عقب نشینی کرده بود، در واقع 1 دوباره پیشروی کرد.24 مایل (2 کیلومتر) از سال 2011.
Scheuchl ماموریت راداری Sentinel-1 را با تغییر نگاه دانشمندان به صفحات یخی قطبی نسبت می دهد. او گفت: «این یک صورت فلکی دو ماهواره با بودجه بیش از 20 سال است و اروپا منابعی را برای جمع‌آوری منظم داده‌های صفحه یخی متعهد می‌کند. کار ما نشان می‌دهد که داده‌های جمع‌آوری‌شده برای علم ورقه‌های یخی بسیار مناسب است و می‌توانیم آنها را با سایر مجموعه‌های داده‌های ماهواره‌ای و هوابرد ترکیب کنیم تا رکورد دقیق‌تری از این یخچال‌ها ایجاد کنیم.»
برای یک مطالعه جداگانه، آلا خازندار آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا - یکی از نویسندگان مقاله Scheuchl - میزان ریزش یخ را در انتهای سه یخچال اندازه گیری کرد که به نظر او ممکن است بر تغییرات در خطوط زمین آنها تأثیر بگذارد. کار او که امروز در مجله Nature Communications منتشر شد، شامل اندازه‌گیری ضخامت و ارتفاع یخ از طریق رادار و دستگاه‌های ارتفاع‌سنجی لیزری بود که در عملیات IceBridge ناسا و کمپین‌های هوابرد ناسا استفاده شده بود.
امواج رادار تا انتهای یخچال‌ها نفوذ می‌کنند و امکان ارزیابی مستقیم از تفاوت نمایه‌های پایینی سه یخچال در خطوط زمین بین سالهای 2002 تا 2014 را فراهم می‌کنند. ضخامت قفسه های یخی شناور.
مطالعات قبلی با استفاده از تکنیک‌های دیگر، میانگین نرخ ذوب در کف قفسه‌های یخی Dotson و Crosson را حدود ۴۰ فوت (۱۲ متر) در سال تخمین زدند. خازندار و تیمش، با تجزیه و تحلیل اندازه‌گیری‌های راداری مستقیم خود، به نرخ‌های خیره‌کننده از دست رفتن یخ از قسمت‌های زیرین یخچال‌های طبیعی در طرف‌های اقیانوسی خطوط زمینی خود پی بردند. سریعترین ذوب یخچال اسمیت، بین سالهای 2002 تا 2009 ضخامتی بین 984 تا 1، 607 فوت (300 تا 490 متر) در نزدیکی خط زمینی خود یا تا 230 فوت (70 متر) در سال از دست داد.
آن سالها شامل دوره ای می شود که از دست دادن توده سریع در اطراف دریای آموندسن دیده می شود. مقیاس منطقه‌ای کاهش، دانشمندان را به شدت مشکوک کرد که افزایش هجوم گرمای اقیانوس‌ها به زیر قفسه‌های یخی باید اتفاق افتاده باشد.خازندار گفت: "مشاهدات ما شواهد مهمی را برای حمایت از این ظن ارائه می دهد، زیرا آنها مستقیماً شدت ذوب یخ در کف یخچال ها را در آن دوره آشکار می کنند."
«اگر از داده‌های تنها یک ابزار استفاده می‌کردم، چیزی را که به آن نگاه می‌کردم باور نمی‌کردم، زیرا نازک شدن بسیار بزرگ بود. با این حال، دو ابزار IceBridge، که از تکنیک‌های متفاوتی استفاده می‌کنند، هر دو افت سریع یخ را اندازه‌گیری کردند.
خازندار گفت عقب نشینی و نازک شدن سریع اسمیت احتمالاً به شکل سنگ بستر زیرینی که بین سال های 1996 تا 2014 روی آن عقب نشینی می کرد، که به سمت داخل قاره به سمت پایین شیب داشت، و شرایط اقیانوسی در حفره زیر یخچال مرتبط است. با عقب نشینی خط زمین، آب گرم و متراکم اقیانوس می تواند به بخش های عمیق تر تازه کشف شده این حفره برسد و باعث ذوب شدن بیشتر شود.
در نتیجه، خازندار گفت: «بخش‌های بیشتری از یخچال نازک‌تر و شناورتر می‌شوند، به این معنی که خط زمین به عقب‌نشینی ادامه می‌دهد و غیره.اکنون که خط زمین‌گیری اسمیت به سنگ بستری رسیده است، ممکن است عقب‌نشینی اسمیت کند شود.
این سوال باقی می ماند که آیا سایر یخچال های طبیعی در غرب قطب جنوب بیشتر شبیه اسمیت رفتار خواهند کرد یا بیشتر شبیه پوپ و کوهلر. بسیاری از یخچال‌های طبیعی در این بخش از قطب جنوب بر روی بسترهایی قرار دارند که در داخل زمین عمیق‌تر می‌شوند، مانند یخچال اسمیت. با این حال، خازندار و شوچل گفتند، محققان به اطلاعات بیشتری در مورد شکل سنگ بستر و بستر دریا در زیر یخ و همچنین داده‌های بیشتری در مورد گردش اقیانوس و دما نیاز دارند تا بتوانند بهتر پیش‌بینی کنند که این یخچال‌ها چه مقدار یخ به اقیانوس کمک می‌کنند. در آب و هوای متغیر.
نویسندگان مشترک Scheuchl در مطالعه نامه های تحقیقاتی ژئوفیزیک عبارتند از Khazendar و Jeremie Mouginot از JPL، Mathieu Morlighem و Eric Rignot از دپارتمان علوم سیستم زمین UCI.
همکار خازندار در مطالعه ارتباطات طبیعت، موژینوت، ریگنوت، شوچل و ایزابلا ولیکنیا از UCI، همراه با داستین شرودر، هلن سروسی، مایکل شودلوک و تایلر ساترلی از JPL هستند.
