• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy rzucają światło na proces tworzenia się pokrywy lodowej

    06.12.2011. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że pokrywa lodowa Antarktyki prawdopodobnie powstała w wyniku spadku stężenia dwutlenku węgla (CO2). Odkrycia zaprezentowane w czasopiśmie Science kładą nacisk na sposób, w jaki gaz cieplarniany miał swój udział w jednym z najważniejszych wydarzeń klimatycznych na naszej planecie i na wkład, jaki wnosi w obecny i przyszły scenariusz klimatyczny.

    Naukowcy z Australii, Chin, Szwecji, USA i Wlk Brytanii przeanalizowali molekuły pradawnych alg znalezione w głębinowych próbkach rdzeniowych. Zidentyfikowali próg niskiego stężenia CO2, poniżej którego tworzy się pokrywa lodowa na biegunie południowym. Nie wiemy jednak jeszcze, dlaczego stężenie CO2 musi ponownie wzrosnąć, by pokrywa lodowa stopniała.

    Około 34 mln lat temu, przed rozpoczęciem się - i w trakcie - procesu szybkiego tworzenia się pokrywy lodowej na Antarktyce, nastąpił mniej więcej 40% spadek stężenia CO2 - zdaniem profesora Matthew Hubera z Wydziału Nauk o Ziemi i Atmosferze Uniwersytetu Purdue w USA.

    "Dowód zgadza się z tym, czego byśmy się spodziewali, jeżeli CO2 jest głównym potencjometrem sterującym klimatem na świecie. Jego przesunięcie w górę lub w dół powoduje radykalne zmiany" - zauważa współautor, profesor Huber. "Z powodu wahań w stężeniu CO2 przeszliśmy z dnia na dzień, w perspektywie geologicznej, od ciepłego świata bez lodu do zimniejszego z pokrywą lodową."

    Zespół podkreśla, że przed ochłodzeniem się pod koniec eocenu nasza planeta była ciepła i wilgotna. Na biegunach północnym i południowym, gdzie panował klimat subtropikalny, zamieszkiwały ssaki, płazy i gady. Wtedy, w ciągu ponad 100.000 lat, temperatury uległy znacznemu obniżeniu, co doprowadziło do wyginięcia rozmaitych gatunków, obniżenia poziomu mórz i pokrycia Antarktyki lodem.

    Lód na morzu i polarna pokrywa lodowa wpływają na współczesny klimat, podobnie jak globalna cyrkulacja ciepłych i zimnych mas powietrza - stwierdza Mark Pagani, naukowiec z Uniwersytetu Yale i autor naczelny. Oddziałują również na schematy opadów i siłę wiatru oraz regulują globalną i regionalną zmienność temperatur.

    "Pojawienie się lodu na Antarktyce jest źródłem wszystkich 'punktów krytycznych' klimatu"- jak mówi. "Uznanie głównej roli, jaką zmiana poziomu CO2 odegrała w modyfikacji klimatu na świecie to spostrzeżenie o fundamentalnym znaczeniu."

    Profesor Huber podkreśla, że odkrycia poczynione w toku tych badań dostarczają kluczowych informacji o nagłym ochłodzeniu.

    Zdaniem zespołu stężenie CO2 w atmosferze wymagane do ochłodzenia, które uruchamia tworzenie się pokrywy lodowej, wynosi około 600 części na milion. Dopóki stężenie nie osiągnęło tak niskiego poziomu, było zbyt ciepło, aby pokrywa lodowa mogła była powstać. Obecne stężenie wynoszące około 390 części na milion utrzymuje pokrywę lodową, ale stężenie CO2 i temperatury rosną.

    Naukowcy przewidują, że stężenie osiągnie w 2100 r. od 550 do 1.000 części na milion.

    "System nie jest linearny i próg topnienia pokrywy lodowej może być inny, niemniej jeżeli będziemy podążać obecną ścieżką ocieplenia, to w końcu dotrzemy do tego punktu krytycznego" - wyjaśnia profesor Huber. "Oczywiście po przekroczeniu tego progu topnienie pokrywy lodowej nadal zabierze wiele tysięcy lat."

    Wypowiadając się na temat wykorzystania modeli do prognozowania klimatu w przyszłości, profesor Huber stwierdził: "Modele mniej więcej sprawdziły się i dostarczyły wyników, które zgadzają się z informacjami pozyskiwanymi z próbek rdzeniowych. To była ważna walidacja modeli. Jeżeli są w stanie dostarczyć wyniki pasujące do zdarzeń w przeszłości, to możemy mieć większe zaufanie do ich zdolności przewidywania przyszłych scenariuszy."

    Profesor Huber planuje zbadać wpływ pokrywy lodowej na klimat. "Wydaje się, że polarna pokrywa lodowa ukształtowała współczesny klimat, aczkolwiek nie dysponujemy zbyt wieloma twardymi danymi, jak to się odbyło. Ważne aby dowiedzieć się, na ile schładza planetę i na ile planeta ogrzeje się bez pokrywy lodowej" - wyjaśnia.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Pustynia lodowa (pustynia polarna) – obszar praktycznie pozbawiony pokrywy roślinnej, występuje w strefie podbiegunowej. Obszar pustyni lodowej pokrywa lądolód, czyli gruba warstwa lodu przykrywająca wielki obszar ziemi, o grubości kilku kilometrów, który powstaje w warunkach klimatu polarnego. Na pustyniach polarnych przez cały rok obserwuje się temperatury ujemne (-20 do -50 stopni C.), opady wyłącznie w postaci śniegu (do 250 mm rocznie) oraz zjawisko dnia i nocy polarnej. Pustynie lodowe obejmują przeważające obszary północnych wysp i archipelagów w Arktyce, oraz prawie całą Antarktydę, w obrębie pustyni polarnej mogą występować stanowiska szczególnie odpornych roślin. Częściowa pokrywa lodowa – pokrywa lodowa powstała wskutek rozwoju lodu brzegowego. Rozciąga się na całej szerokości rzeki, ale jest cienka i ma liczne miejsca na niej niezamarznięte. Lodowe Wrótka (słow. Ľadové vrátka) – przełęcz znajdująca się w górnej części Lodowej Grani w słowackiej części Tatr Wysokich. Siodło oddziela położoną na północnym zachodzie Małą Lodową Kopę (niższy wierzchołek Lodowej Kopy) od Wielkiego Lodowego Kopiniaka na południowym wschodzie.

    Mała Lodowa Kopa – południowo-wschodni wierzchołek Lodowej Kopy o wysokości ok. 2602 m n.p.m. (według starszych pomiarów ok. 2608 m) znajdujący się w Lodowej Grani w słowackiej części Tatr Wysokich. Od głównego wierzchołka Lodowej Kopy (dla odróżnienia zwanego niekiedy Wielką Lodową Kopą) leżącego na północnym zachodzie oddziela ją płytka przełączka zwana Lodowym Karbikiem, a od Wielkiego Lodowego Kopiniaka na południowym wschodzie oddzielona jest mającymi trzy siodła Lodowymi Wrótkami, między którymi znajdują się dwie turniczki zwane Lodowymi Igłami. Na wierzchołek Małej Lodowej Kopy, podobnie jak na inne sąsiadujące obiekty, nie biegną żadne znakowane szlaki turystyczne. Growler, odłamek góry lodowej – zwarta bryła lodu, mniejsza od góry lodowej i odłamu góry lodowej, oddzielona od lodowca, pływająca lub osiadła na dnie.

    Harnaska Turnia – turnia o wysokości ok. 2410 m n.p.m. znajdująca się w grani głównej słowackich Tatr Wysokich. Leży ona w północnym ramieniu Małego Lodowego Szczytu, które opada w kierunku Lodowej Przełęczy i stanowi najwybitniejszy obiekt na tym odcinku grani głównej. Od Małego Lodowego Szczytu oddzielona jest kilkoma obiektami o drugorzędnym znaczeniu, a od Lodowej Kopy oddziela ją Lodowa Przełęcz. Dokładny przebieg grani jest następujący: Abałakow to rodzaj punktu asekuracyjnego stosowanego we wspinaczce lodowej i w alpinizmie, wynaleziony przez rosjanina Witalija Abałakowa w latach trzydziestych dwudziestego wieku. Abałakow powstaje poprzez wydrążenie w lodzie, pod kątem do powierzchni - za pomocą śruby lodowej - dwóch otworów, każdy o długości około 20 cm, w taki sposób, że łączą się one tworząc tunel w kształcie litery V. Przez tunel przewleka się repsznur (lub taśmę) i zawiązuje pętlę.
    Abałakow wykorzystywany jest między innymi do tworzenia stanowisk zjazdowych, co pozwala oszczędzić sprzęt.

    Wielki Lodowy Kopiniak (słow. Veľká ľadová kopa) – turnia znajdująca się w górnej części Lodowej Grani w słowackich Tatrach Wysokich. Od strony północno-zachodniej graniczy z Małą Lodową Kopą – niższym wierzchołkiem Lodowej Kopy, od którego oddzielają go trzysiodłowe Lodowe Wrótka. Z kolei na południowy wschód od Wielkiego Lodowego Kopiniaka znajduje się Pośredni Lodowy Kopiniak, oddzielony Lodowym Karbem. Lodowa Grań (słow. Ľadovy hrebeň) – grzbiet oddzielający Dolinę Pięciu Stawów Spiskich od Dolinki Lodowej (dwie odnogi górnej części Doliny Małej Zimnej Wody) w słowackich Tatrach Wysokich. Jest to boczny grzbiet wychodzący z Lodowej Kopy (2603 m n.p.m.) i opadający w południowo-wschodnim kierunku. Zakończony jest bulą Pięciostawiańskiej Kopy (2121 m). U wschodnich jego podnóży znajduje się Wielki Staw Spiski, po stronie zachodniej (w Dolince Lodowej) Lodowy Stawek. Południowymi stokami Lodowej Grani prowadzą dwa znakowane szlaki turystyczne.

    Pustynie arktyczne – regionalna postać pustyni lodowej. W Europie zajmują małą powierzchnię na obszarze skrajnie północnych wysp, jak: Ziemia Franciszka Józefa, północna wyspa Nowej Ziemi, Svalbard i innych. Panuje tam surowy klimat niwalny lub subniwalny (odmiana klimatu okołobiegunowego), z bardzo długą chłodną zimą i krótkim, chłodnym latem. Noc polarna osiąga długość 145 dób, a dzień polarny trwa do 150 dób.

    Lodowa Przełęcz (słow. Sedielko, niem. Kleiner Sattelpass, węg. Kis-Nyereg-hágó, 2372 m n.p.m.) – przełęcz położona w głównej grani Tatr pomiędzy Małym Lodowym Szczytem (Široká veža, 2461 m) a Lodową Kopą (Malý Ľadový štít, 2602 m). Zachodnie stoki spod przełęczy opadają do Doliny Zadniej Jaworowej, wschodnie do Dolinki Lodowej – odgałęzienia Doliny Małej Zimnej Wody. W grani opadającej z Małego Lodowego Szczytu ku Lodowej Przełęczy znajduje się kilka niewybitnych obiektów (w kolejności od wierzchołka):

    Efekt tęczówki w meteorologii – kontrowersyjny mechanizm klimatycznego sprzężenia zwrotnego wiążącego parę wodną, temperaturę oceanu i pokrywę wysokich chmur w tropikach. Według tej hipotezy klimatycznej zwiększona temperatura oceanu związana z globalnym ociepleniem prowadzi do zmniejszenia pokrywy chmur w atmosferze tropikalnej. W związku z tym powierzchnia ziemi może wyemitować więcej energii cieplnej – co prowadzi do oziębienia. Wobec tego zwiększona ilość pary wodnej, w tej hipotezie, prowadzi do stabilizacji klimatu. Nazwa tęczówka jest analogią do fizjologii oka, którego tęczówka może się zwężac lub rozszerzać regulując ilość dochodzącego światła. Góra lodowa – ogólnie: zwarta bryła lodu, oderwana w wyniku procesu zwanego cieleniem od lodowca i pływająca po powierzchni wody lub osiadła na dnie. Światowa Organizacja Meteorologiczna zawęża tę definicję do brył o powierzchni przekraczającej 300 m² i wystających ponad powierzchnię co najmniej o 5 metrów (mniejsze to: odłamy góry lodowej i odłamki góry lodowej – growlery).

    McMurdo Dry Valleys (pol. Suche Doliny McMurdo) − doliny na Ziemi Wiktorii, w pewnej części stale pozbawione pokrywy lodowej. Zajmują one ok. 4800 km (0,03% powierzchni kontynentu) i są największą oazą antarktyczną. Ze względu na niską wilgotność powietrza i brak znaczącej pokrywy lodowej, jest to de facto pustynia. Czasza lodowa, kopuła lodowa – rodzaj kopulastej lub płaskiej pokrywy (mniejszej jednak niż lądolód) wieloletniego śniegu lub lodu, pokrywającej wierzchowinę górską lub płaską powierzchnię lądową np. obszar arktycznej wyspy.

    Dodano: 06.12.2011. 16:49  


    Najnowsze