AntarcticGlaciers.org

Ce este un platou de gheață? | Prăbușirea platoului de gheață | Mecanismele de prăbușire a platoului de gheață | Sprijinirea platoului de gheață | Referințe | Comentarii

Ce este un platou de gheață?

Plantele de gheață Larsen în 2004

Plantele de gheață sunt limbi de gheață plutitoare care se extind de la ghețari împământați pe uscat. Zăpada cade pe ghețari, care curg în aval sub acțiunea gravitației. Platourile de gheață sunt comune în jurul Antarcticii, iar cele mai mari sunt Platourile de gheață Ronne-Filchner, Ross și McMurdo.

Platurile de gheață înconjoară 75% din linia de coastă a Antarcticii și acoperă o suprafață de peste 1,561 milioane de kilometri pătrați (o dimensiune similară cu cea a calotei glaciare a Groenlandei). Platourile de gheață capătă masă din gheața care curge în ele de la ghețarii de pe uscat, din acumularea de zăpadă și din înghețarea gheții marine (apă de mare) la partea inferioară a acestora. Pierd masă prin calvarul aisbergurilor și prin topirea bazei spre marginile lor exterioare, împreună cu sublimarea și deriva vântului pe suprafața lor. Platourile de gheață sunt importante, deoarece joacă un rol în stabilitatea stratului de gheață din Antarctica și în echilibrul de masă al stratului de gheață și sunt importante pentru stratificarea oceanelor și pentru formarea apei de fund; acest lucru contribuie la stimularea circulației termohaline mondiale. Topirea de sub platformele de gheață este una dintre modalitățile cheie prin care stratul de gheață din Antarctica își pierde masa.

În imaginea din satelit a platformei de gheață Prince Gustav de mai jos, se poate observa că platformele de gheață au un aspect foarte plat. De fapt, în mod normal, puteți spune unde începe să plutească gheața printr-o ruptură bruscă a pantei la linia de împământare. Rafturile de gheață sunt, prin urmare, compuse din gheață provenită din zăpada căzută pe uscat, dar și din gheață marină de jos. Prin urmare, platformele de gheață sunt diferite de gheața de mare, care se formează exclusiv din înghețarea apei marine. Puteți vedea mai jos un exemplu din nordul Peninsulei Antarctice. Platoul de gheață Prince Gustav era situat între Peninsula Trinity și Insula James Ross. Acesta s-a prăbușit în 1995. Puteți vedea structurile glaciare de pe platforma de gheață, ceea ce indică faptul că aceasta se desprinde din ghețarii săi afluenți. Puteți vedea, de asemenea, iazuri de topire abundente pe platoul de gheață.

Caricatură schematică a unui ghețar care se varsă într-un platou de gheață, arătând linia de fundare și calvarul de pe faleza de gheață de la marginea platoului de gheață. Structuri glaciologice în platoul de gheață Prince Gustav. Imagine Landsat 4 TM din 1988. Lacuri supraglaciare de apă de topire pe platoul de gheață McMurdo. Credit: Neil Glasser. Lacuri de apă de topire pe platoul de gheață McMurdo

Plantele de gheață din jurul Antarcticii au o suprafață de până la 50.000 km2 și pot avea o grosime de până la 2000 m. Extremitatea lor frontală are adesea o înălțime de până la 100 m. Rafturile de gheață calotează intermitent aisberguri mari, ceea ce reprezintă o parte normală a ablației lor. În jurul Antarcticii, platformele de gheață se formează acolo unde temperaturile medii anuale sunt mai mici de -9°C, cu destrămarea succesivă a platformelor de gheață pe măsură ce temperaturile cresc. Geometria liniei de coastă este adesea importantă pentru a determina unde se vor dezvolta platformele de gheață. Platoul de gheață Larsen, de exemplu, se formează într-un golfuleț.

Colapsul platoului de gheață

Câteva dintre platourile de gheață din jurul Antarcticii s-au prăbușit recent în mod dramatic, în loc să se retragă într-un mod lent și constant. Larsen A s-a prăbușit în 1995, iar platoul de gheață Larsen B s-a prăbușit în mod faimos în 2002. Acesta s-a micșorat de la 12.000 km2 în 1963 la 2.400 km2 în 2010. În februarie 2002, 3250 km2 au fost pierduți din cauza calvarului și fragmentării aisbergurilor. În figura de mai jos, se poate observa aspectul albastru, pestriț al platformei de gheață din imaginea din 2002, cauzat de expunerea ghețarului de gheață de un albastru mai intens.

Imagini Landsat care arată prăbușirea platformei de gheață Larsen. Observați aspectul pestriț albastru în 2002, rezultat din expunerea gheții de un albastru profund.

În prezent, mai multe platforme de gheață s-au prăbușit în jurul Peninsulei Antarctice (Tabelul 1). Prăbușirea lor a făcut posibilă carotarea sedimentelor de la subsolul platoului pentru a investiga dacă aceste prăbușiri fac parte din comportamentul normal al platoului de gheață. Se pare că platformele de gheață mai nordice, cum ar fi platoul de gheață Prince Gustav, s-au prăbușit într-adevăr anterior, ceea ce a dus la apariția unor organisme marine deschise care au trăit în canalul Prince Gustav pentru o perioadă scurtă de 5 000 de ani în urmă. Cu toate acestea, platoul de gheață Larsen B, mai sudic, pare să fi rămas un punct fix pe tot parcursul Holocenului. Acest lucru sugerează că au fost depășite anumite praguri, schimbările de mediu din întreaga Peninsulă Antarctică depășind acum orice schimbări care au avut loc înainte.

În videoclipul de mai jos, puteți vedea o animație a prăbușirii platformei de gheață Larsen din imaginile Modis:

Tabelul 1. Datele prăbușirii platformei de gheață

.

Mecanismele prăbușirii platoului de gheață

Există mai multe motive pentru care platourile de gheață se dezintegrează rapid, în loc să se micșoreze lent și constant. Platourile de gheață se prăbușesc ca răspuns la schimbările de mediu pe termen lung, care cauzează subțierea și micșorarea continuă. Atunci când sunt depășite anumite praguri, se declanșează dezintegrarea catastrofală a platformei de gheață prin formarea de ghețari. Înainte de prăbușire, platformele de gheață trec mai întâi printr-o perioadă de subțiere pe termen lung și de topire a bazei, ceea ce le face vulnerabile. Apoi, acumularea apei de topire la suprafață, flexiunea mareelor și îndoirea plăcilor contribuie la evenimente rapide de calvar și la dezintegrarea platoului de gheață.

Subțierea pe termen lung și topirea bazală

Schimbări ale grosimii platoului de gheață antarctic. Observați subțierea rapidă a platoului de gheață Pine Island Glacier din vestul Antarcticii. Din Pritchard et al. 2012, Nature. Republicat cu permisiunea Macmillan Publishers Ltd: Nature
(Pritchard et al. 2012), copyright (2012).

Subțierea pe termen lung din cauza topirii de la suprafață și a bazei precondiționează prăbușirea platoului de gheață. Bilanțurile de masă negative pe ghețarii tributari pot duce la subțierea ghețarilor și a platourilor de gheață. Cele mai mari rate de subțiere se înregistrează acolo unde curenții oceanici relativ calzi pot avea acces la baza platourilor de gheață prin depresiuni adânci. Structura platoului de gheață pare a fi importantă, suturile dintre ghețarii tributari ducând la zone mai slabe de gheață mai subțire, care sunt susceptibile la rifturi.

O analiză recentă a platourilor de gheață din Antarctica a arătat că ratele de topire a bazei sunt de aproximativ 1325 ± 235 gigatonneli pe an, cu un flux suplimentar de calcinare de 1089 ± 139 gigatonneli pe an. Prin urmare, topirea platoului de gheață este unul dintre cele mai mari procese de ablație din Antarctica. Cu toate acestea, această topire masivă a bazei nu se produce în mod egal pe toate platformele de gheață; masivele platforme de gheață Ronne, Filchner și Ross acoperă două treimi din suprafața totală a platformelor de gheață, dar reprezintă doar 15% din topirea netă. În schimb, cele mai mari rate de topire au loc în jurul Peninsulei Antarctice și al Antarcticii de Vest, de la capătul nordic al platformei de gheață George VI până la capătul vestic al platformei de gheață Getz. De asemenea, aceste platforme de gheață se subțiază rapid. Pe platformele de gheață cu mișcare lentă (de exemplu, George VI, Abbot, Wilkins), aproape toată gheața terestră inițială s-a topit la câțiva kilometri de linia de fundare. Astfel, jumătate din apa de topire produsă provine de la doar zece mici platforme de gheață cu cavități calde din jurul marginii Pacificului SE al Antarcticii, iar aceste zece platforme de gheață ocupă doar 8% din suprafața totală a platformelor de gheață. Toată această apă rece eliberată în ocean are un impact semnificativ asupra formării gheții marine, ceea ce duce la rate mai mari de concentrare a gheții marine în jurul Antarcticii.

Dezghețul din jurul ghețarului Pine Island din vestul Antarcticii este îngrijorător, deoarece stratul de gheață din vestul Antarcticii se află la sol sub nivelul mării. O prăbușire a acestui platou de gheață ar putea duce la instabilitatea stratului de gheață marină și la o creștere rapidă a nivelului global al mării.

Landsat Image Mosaic of Antarctica (LIMA) care arată localizarea principalelor platouri de gheață.

Telefiere la suprafață și formarea de bălți

Temperaturile atmosferice crescute duc la topirea și formarea de bălți la suprafața gheții. Prăbușirile catastrofale ale sloiurilor de gheață tind să apară după un sezon estival relativ cald, cu o topire sporită a suprafeței. Pe baza sezonalității ruperii platformei de gheață și a distribuției geografice a prăbușirii platformei de gheață în apropierea izotermei de -9°C care avansează spre sud, se pare că băltirea la suprafață este necesară pentru prăbușirea platformei de gheață. Această apă de topire se topește în jos, în interiorul platoului de gheață, provocând fracturi și ducând la o viitură rapidă a ice-bergurilor. Creșterea apei de topire la suprafață duce, de asemenea, la saturarea zăpezii, umplând crevasele cu apă și crescând presiunile hidrostatice. Infiltrarea saramurii poate provoca, de asemenea, adâncirea crăpăturilor.

Flectarea plăcii și flexiunea mareelor

Cu toate acestea, balta de apă de topire nu explică singură fragmentarea rapidă a platoului de gheață. Trebuie să invocăm un al treilea proces. Îndoirea la marginea frontală a platoului de gheață ca urmare a flexiei mareelor poate determina formarea unor fisuri mici, paralele cu frontul de gheață. Atunci când sunt supuse condițiilor de mai sus (subțierea cu apă de suprafață abundentă), poate fi depășit un prag, provocând o dezintegrare rapidă a platoului de gheață.

Când aisbergurile se formează prin mecanismele de mai sus, se formează aisberguri lungi și subțiri la frontul de gheață. Aceste iceberguri se vor răsturna, deoarece sunt mai subțiri decât adânci. Răsturnarea icebergului eliberează energie potențială gravitațională și crește tensiunea de tracțiune pe platoul de gheață. Acest lucru poate duce la o cascadă de fragmentare, răsturnare și rupere a icebergului.

Contrafort de pe platoul de gheață

Interacțiuni ghețar-placă de gheață: Într-un sistem stabil ghețar-plajă de gheață, mișcarea de coborâre a ghețarului este compensată de forța de plutire a apei din fața platformei. Temperaturile mai ridicate destabilizează acest sistem prin lubrifierea bazei ghețarului și prin crearea de iazuri de topire care, în cele din urmă, sapă prin raft. Odată ce platoul de gheață se retrage până la linia de fundare, forța de plutire care obișnuia să compenseze fluxul ghețarului devine neglijabilă, iar ghețarul prinde viteză în drumul său spre mare. Imagine originală realizată de Ted Scambos și Michon Scott, National Snow and Ice Data Center.

Colapsarea platourilor de gheață nu contribuie în mod direct la creșterea nivelului global al mării. Acest lucru se datorează faptului că ele plutesc și, prin urmare, topirea lor nu duce la creșterea nivelului mării. Pentru a verifica acest lucru, puneți câteva cuburi de gheață într-un pahar și verificați nivelul apei. Se ridică apa atunci când „icebergurile” se topesc?

Cu toate acestea, platformele de gheață joacă un rol foarte important în „sprijinirea” ghețarilor lor afluenți. Ghețarii care se alimentează în platformele de gheață sunt reținuți de platforma de gheață din fața lor. Chiar și rafturile de gheață de mici dimensiuni joacă un rol important în reglarea debitului din fluxurile de gheață care se alimentează în ele. Acest lucru a fost observat în mai multe cazuri, mai ales în urma prăbușirii platformei de gheață Larsen și a platformei de gheață Prince Gustav. În imaginea Landsat a platoului de gheață Prince Gustav de mai sus, se poate observa recesiunea rapidă a ghețarului din 1988 până în 2009.

Ca urmare a subțierii, accelerării și retragerii ghețarilor ca răspuns la prăbușirea platoului de gheață, mai multă gheață este transportată direct în oceane, având o contribuție directă la creșterea nivelului mării. Creșterea nivelului mării ca urmare a prăbușirii platourilor de gheață este deocamdată limitată, dar platourile mari de gheață care înconjoară unii dintre cei mai mari ghețari antarctici ar putea fi în pericol, iar prăbușirea lor ar avea o contribuție semnificativă la creșterea nivelului mării. Pentru mai multe informații, consultați Instabilitatea calotei glaciare marine.

Citește mai departe

• Instabilitatea calotei glaciare marine
• George VI Ice Shelf
• Plaje de gheață: Villanul ascuns
• Creșterea nivelului mării
• Recesiunea ghețarilor din Patagonia
• Recesiunea ghețarilor din Peninsula Antarctică
• Glațarii și clima change
• Contribuția Antarcticii la creșterea globală a nivelului mării
• Criza în creștere de pe platoul de gheață Larsen C

Voltați sus sau treceți la Instabilitatea calotei glaciare marine.

Vați sus sau săriți la Instabilitatea calotei glaciare marine.

.