新しい地図は、南極の氷の自己破砕に対する脆弱性を示しています

拡大する / 2002年、ラーセンB氷棚はほんの数週間で崩壊しました。

2016年、 見つかった研究 南極の氷床のモデルにいくつかの新しいプロセスを追加すると、南極の氷床が溶けやすくなり、世界の海面上昇が大幅に増加します。これは、今世紀と今後数世紀の両方です。 確かに、それは驚くべき結果でしたが、少し予想もしました。 研究者たちは、新しいプロセスがどれほど現実的にモデル化されたかを評価する方法がなかったため、彼らの論文を、答えを提供するのではなく、注目に値する疑問を提起するものと見なしました。

新しいプロセスは、特定の高さを超える氷の崖の崩壊(理論的な制約ですが、私たちが見たことはありません)と水圧破砕です。 後者は、亀裂が水で満たされるときに、氷の表面の亀裂が氷床の底部まで伝播することです。 水圧破砕は既知の商品です。南極大陸の突然の崩壊ではおそらく水圧破砕が支配的なプロセスでした ラーセンB氷棚 代わりに、ここでの問題は、南極の残りの部分がこのプロセスに対してどれほど脆弱であるかということです。

が主導する新しい研究 チン・ヤオ・ライ コロンビア大学のラモントドハティ地球観測所では、破砕をマッピングし、水圧破砕が可能な場所を計算することで、この質問に答えようとしました。

棚の上に

作品は、氷河が海に滑り落ちる場所に存在する氷の浮いた舌である氷棚に焦点を当てています。 多くの場所で、氷棚は、湾の側面に沿って陸に取り付けられており、前方への動きを遅くするアンカーを提供しています。 この また 陸上の残りの氷河の流れを遅くします。これは「バットレス」と呼ばれる重要な機能です。 支えとなる氷棚が壊れると、氷河は多少は栓が外され、海への流れが加速します。

したがって、将来の南極の氷の損失に対する水圧破砕の関連性を評価するために、研究者たちは3つのことの組み合わせを探していました。

最初に、彼らは骨折をマッピングしたかった。 何千時間もかけて手作業ですべての骨折を見つけてマークするのではなく、研究者たちは機械学習技術に目を向けました。 手作業でマークされた骨折のある小さな領域でアルゴリズムをトレーニングした後、研究者たちは南極周辺の衛星画像でアルゴリズムを解き放ち、32,000近くを特定しました。

亀裂が水圧破砕に対して脆弱であるかどうかを把握するために、研究者は氷の流れと温度の測定とモデルに目を向けました。 水圧破砕は、破砕に垂直な氷に十分な張力がある場合にのみ機能します。 それ以外の場合、骨折を水で満たすだけでは、その骨折を底部までずっと深く深くするのに十分ではありません。 それは水で満たされ、そこに座るだけです。

破砕の大部分は、地表の融水氾濫が水圧破砕を引き起こさない安定した状態であることが判明しました。 しかし、それでもまだかなりの数の不安定な骨折が残っています。

最後に、脆弱な骨折のマップは、背後にある陸氷を支えている棚氷のマップと比較されます。 そして、ここでは統計は慰められていません。 南極大陸周辺の氷床の強化領域の約60%は、水圧破砕に対して脆弱であると研究者たちは推定しています。 そして、彼らの破壊マップは、いくつかがこれらすべての領域に存在していることを示しています。

赤字で示されている、水圧破砕に対して脆弱な強化型氷棚の領域。 緑と黒の領域の骨折は安定しているはずです。 青い領域は、支持を提供しません。 ボックスは、現在、表面の融水が存在する2つの領域を拡大表示しています。
拡大する / 赤字で示されている、水圧破砕に対して脆弱な強化型氷棚の領域。 緑と黒の領域の骨折は安定しているはずです。 青い領域は、支持を提供しません。 ボックスは、現在、表面の融水が存在する2つの領域を拡大表示しています。

私は溶けています

もちろん、水圧破砕のレシピには、「水力」の部分、つまり氷の表面に溶けた水が必要です。 それは今日非常にまれです。 研究者は、東南極の氷床の表面の融雪池の最近の地図を使用して、より低い(より暖かい)緯度に達し、そこにある氷棚の面積の0.6%だけが脆弱であることを発見しました そして 現在溶融水をホストしています。 かなりの量の融水があるいくつかの注目すべき領域では、亀裂は安定しているはずです。

問題は、気温の上昇が予測されるため、今世紀末までに氷上に大量の表面融水が生じる可能性があることです。 そして、水圧破砕に対する明らかな脆弱性を考えると、それはラーセンBのようなより多くの崩壊した氷棚を意味する可能性があります。

これまでのところ、南極の氷の最大の問題は、暖かい海水が下から棚氷を食い尽くすことです。 この研究は、気候変動に対する南極大陸の反応をよりよく予測するために非常に詳細に研究されなければならない大気中の攻撃方法を強調しています。

自然、2020。DOI: 10.1038 / s41586-020-2627-8DOIについて)。

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