Bahagian hadapan Glasier Thwaites ialah tebing bergerigi dan menjulang tinggi. David Vaughan/Tinjauan Antartika British
Terbang melintasi Antartika, sukar untuk melihat apa yang menjadi kekecohan. Seperti kek perkahwinan gergasi, pembekuan salji di atas kepingan ais terbesar di dunia kelihatan licin dan tidak bercacat, cantik dan putih sempurna. Pusaran kecil bukit pasir salji menutupi permukaan.
Tetapi apabila anda menghampiri tepi kepingan ais, rasa kuasa asas yang luar biasa muncul. Retakan muncul di permukaan, kadangkala tersusun seperti papan basuh, dan kadangkala kekacauan lengkap menara dan rabung, menampakkan jantung kristal biru pucat pada ais di bawah.
Apabila pesawat terbang lebih rendah, skala pecah ini semakin meningkat. Ini bukan hanya retakan, tetapi ngarai yang cukup besar untuk menelan kapal jet, atau menara sebesar monumen. Tebing dan air mata, koyak dalam selimut putih muncul, menunjukkan kuasa yang boleh melemparkan bongkah ais bandar ke sekeliling seperti banyak kereta yang rosak dalam timbunan. Ia adalah landskap yang berpintal, terkoyak, terkelupas. Rasa pergerakan juga muncul, dengan cara yang tidak dapat disampaikan oleh bahagian Bumi yang bebas ais - keseluruhan landskap sedang bergerak, dan nampaknya tidak begitu gembira mengenainya.
Antartika ialah sebuah benua yang terdiri daripada beberapa pulau besar, salah satu daripadanya sebesar Australia, semuanya terkubur di bawah Lapisan ais setebal 10,000 kaki. Ais itu menampung air tawar yang mencukupi untuk menaikkan paras laut hampir 200 kaki.
Glasiernya sentiasa bergerak, tetapi di bawah ais, perubahan sedang berlaku kesan yang mendalam mengenai masa depan lembaran ais – dan masa depan komuniti pantai di seluruh dunia.
Pecah, menipis, mencair, runtuh
Antartika adalah tempat saya bekerja. Sebagai ahli sains kutub Saya telah melawat kebanyakan kawasan lembaran ais dalam lebih daripada 20 perjalanan ke benua itu, membawa penderia dan stesen cuaca, merentasi glasier atau mengukur kelajuan, ketebalan dan struktur ais.
Pada masa ini, saya ialah saintis penyelaras AS untuk usaha penyelidikan antarabangsa utama mengenai glasier paling berisiko di Antartika - lebih lanjut mengenainya sebentar lagi. Saya dengan berhati-hati melintasi celah-celah, menginjak dengan berhati-hati pada ais bertiup biru keras, dan memandu selama berhari-hari melalui landskap paling membosankan yang anda boleh bayangkan.
Untuk sebahagian besar beberapa abad yang lalu, kepingan ais telah stabil, sejauh yang dapat diketahui oleh sains kutub. Keupayaan kami untuk menjejaki berapa banyak ais yang mengalir keluar setiap tahun, dan berapa banyak salji yang turun di atas, memanjang ke belakang hanya beberapa dekad sahaja, tetapi apa yang kita lihat adalah kepingan ais yang hampir seimbang seawal tahun 1980-an.
Pada awalnya, perubahan dalam ais berlaku perlahan-lahan. Gunung ais akan pecah, tetapi ais digantikan dengan aliran keluar baru. Jumlah salji tidak banyak berubah selama berabad-abad - ini kami tahu melihat inti ais – dan secara amnya aliran ais dan ketinggian kepingan ais kelihatan begitu berterusan sehingga matlamat utama penyelidikan ais awal di Antartika ialah mencari tempat, mana-mana tempat, yang telah berubah secara mendadak. 66 Utara melalui Unsplash
Peta Antartika dilihat dari atas, kebanyakannya adalah kepingan ais, menunjukkan halaju aliran ais. Glasier Thwaites berada di sebelah kiri. Studio Visualisasi Saintifik Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA
Tetapi kini, apabila udara dan lautan di sekelilingnya hangat, kawasan lembaran ais Antartika yang telah stabil selama beribu-ribu tahun pecah, menipis, mencair, atau dalam beberapa kes runtuh dalam timbunan. Apabila bahagian tepi ais ini bertindak balas, ia menghantar peringatan yang kuat: Jika walaupun sebahagian kecil daripada kepingan ais runtuh sepenuhnya ke dalam laut, kesannya terhadap pantai dunia akan menjadi teruk.
Seperti kebanyakan ahli geosains, saya memikirkan bagaimana Bumi kelihatan di bawah bahagian yang boleh kita lihat. Bagi Antartika, ini bermakna memikirkan landskap di bawah ais. Apakah rupa benua yang terkubur - dan bagaimana ruang bawah tanah berbatu itu membentuk masa depan ais dalam dunia yang semakin panas?
Menggambarkan dunia di bawah ais
Usaha terkini untuk menggabungkan data daripada beratus-ratus kajian kapal terbang dan berasaskan darat telah memberi kami sejenis peta benua di bawah ais. Ia mendedahkan dua landskap yang sangat berbeza, dibahagikan dengan Pergunungan Transantarctic.
Di Antartika Timur, bahagian yang lebih dekat dengan Australia, benua itu lasak dan berkerut, dengan beberapa banjaran gunung kecil. Sebahagian daripadanya mempunyai lembah alpine, dipotong oleh glasier pertama yang terbentuk di Antartika 30 juta tahun yang lalu, apabila iklimnya menyerupai Alberta atau Patagonia. Kebanyakan batuan dasar Antartika Timur terletak di atas paras laut. Di sinilah rak ais Conger bersaiz bandar runtuh di tengah-tengah gelombang haba yang luar biasa sengit pada Mac 2022.
Di bawah ais, kajian terbaru telah memetakan batuan dasar Antartika dan menunjukkan sebahagian besar bahagian barat berada di bawah paras laut. Peta katil2; Fretwell 2013
Di Antartika Barat batuan dasar jauh berbeza, dengan bahagian yang jauh lebih dalam. Kawasan ini pernah menjadi dasar lautan, kawasan di mana benua itu terbentang dan dipecah menjadi blok yang lebih kecil dengan dasar laut dalam di antaranya. Pulau-pulau besar yang diperbuat daripada banjaran gunung berapi dihubungkan bersama oleh selimut ais yang tebal. Tetapi ais di sini lebih panas, dan bergerak lebih pantas.
Baru-baru ini 120,000 tahun yang lalu, kawasan ini mungkin lautan terbuka – dan pastinya begitu juga dalam 2 juta tahun yang lalu. Ini penting kerana iklim kita hari ini adalah suhu menghampiri pantas seperti beberapa juta tahun dahulu.
Kesedaran bahawa lapisan ais Antartika Barat telah hilang pada masa lalu adalah punca kebimbangan besar dalam era pemanasan global.
Peringkat awal pengunduran berskala besar
Ke arah pantai Antartika Barat adalah kawasan besar ais yang dipanggil Gletser Thwaites. Ini adalah glasier terluas di bumi, sepanjang 70 batu, mengalirkan kawasan yang hampir sama besar dengan Idaho.
satelit data memberitahu kami bahawa ia berada dalam peringkat awal pengunduran berskala besar. Ketinggian permukaan telah menurun sehingga 3 kaki setiap tahun. Retakan besar telah terbentuk di pantai, dan banyak gunung ais besar telah hanyut. Glasier mengalir lebih satu batu setahun, dan kelajuan ini meningkat hampir dua kali ganda dalam tiga dekad yang lalu.
Dua dekad data satelit menunjukkan kehilangan ais terpantas di sekitar Glasier Thwaites. NASA.
Kawasan ini telah dikenali awal sebagai tempat di mana ais boleh kehilangan cengkaman pada batuan dasar. Wilayah itu digelar sebagai “perut lemah” kepingan ais.
Sebahagian daripada ukuran pertama kedalaman ais, menggunakan bunyi gema radio, menunjukkan bahawa pusat Antartika Barat mempunyai batuan dasar sehingga satu setengah batu di bawah paras laut. Kawasan pantai adalah lebih cetek, dengan beberapa gunung dan beberapa tanah yang lebih tinggi; tetapi jurang yang luas antara gunung terletak berhampiran pantai. Di sinilah Thwaites Glacier bertemu dengan laut.
Corak ini, dengan ais yang lebih dalam bertimbun tinggi berhampiran pusat kepingan ais, dan batuan dasar yang lebih cetek tetapi masih rendah berhampiran pantai, adalah resipi untuk bencana – walaupun bencana yang bergerak sangat perlahan.
Ais mengalir di bawah beratnya sendiri - sesuatu yang kami pelajari dalam sains bumi sekolah menengah, tetapi fikirkan sekarang. Dengan ais yang sangat tinggi dan sangat dalam berhampiran pusat Antartika, potensi besar untuk aliran lebih cepat wujud. Dengan menjadi lebih cetek berhampiran tepi, aliran tertahan - mengisar pada batuan dasar semasa ia cuba pergi, dan mempunyai lajur ais yang lebih pendek di pantai yang memerah ke luar.
Betapa air yang lebih panas menjejaskan glasier.
Jika ais berundur cukup jauh, bahagian hadapan yang berundur akan berubah dari ais "nipis" - masih hampir 3,000 kaki tebal – kepada ais yang lebih tebal ke arah tengah benua. Di tepi berundur, ais akan mengalir lebih laju, kerana ais sekarang lebih tebal. Dengan mengalir lebih laju, glasier menarik ais di belakangnya, membenarkan ia terapung, menyebabkan lebih banyak pengunduran. Inilah yang dikenali sebagai gelung maklum balas yang positif – berundur membawa kepada ais yang lebih tebal di hadapan glasier, menjadikan aliran lebih pantas, membawa kepada lebih banyak berundur.
Air suam: Serangan dari bawah
Tetapi bagaimana pengunduran ini akan bermula? Sehingga baru-baru ini, Thwaites tidak banyak berubah sejak itu pertama kali dipetakan pada tahun 1940-an. Pada awalnya, saintis berpendapat bahawa pengunduran adalah hasil daripada udara yang lebih panas dan pencairan permukaan. Tetapi punca perubahan di Thwaites yang dilihat dalam data satelit tidak begitu mudah untuk dikesan dari permukaan.
Di bawah ais, bagaimanapun, pada titik di mana lapisan ais mula-mula terangkat dari benua dan mula menjulur keluar ke lautan sebagai rak ais terapung, punca pengunduran menjadi jelas. Di sini, air laut jauh di atas takat lebur adalah menghakis dasar ais, memadamkannya sebagai kiub ais akan hilang terapung-apung dalam segelas air.
Air panas mencecah di bawah rak ais dan menghakisnya dari bawah. Scambos et al 2017
Air yang mampu mencairkan sebanyak 50 hingga 100 kaki ais setiap tahun memenuhi tepi kepingan ais di sini. Hakisan ini membolehkan ais mengalir lebih laju, menolak rak ais terapung.
Rak ais adalah salah satu daya penahan yang menahan kepingan ais ke belakang. Tetapi tekanan daripada ais darat adalah perlahan-lahan memecahkan pinggan ais ini. Seperti papan yang pecah akibat terlalu berat, ia mengalami keretakan yang besar. Apabila ia memberi laluan - dan pemetaan patah dan kelajuan aliran mencadangkan ini hanya beberapa tahun lagi – ia akan menjadi satu lagi langkah yang membolehkan ais mengalir lebih cepat, memberi makan gelung maklum balas.
Kenaikan paras laut sehingga 10 kaki
Mengimbas kembali benua yang dilitupi ais dari kem kami tahun ini, ia adalah pemandangan yang menyedihkan. Glasier besar, mengalir ke arah pantai, dan terbentang dari ufuk ke ufuk, naik ke tengah Lembaran Ais Antartika Barat. Terdapat perasaan yang jelas bahawa ais sedang mengalir di pantai.
Ais masih ais – ia tidak bergerak sepantas itu tidak kira apa yang mendorongnya; tetapi kawasan gergasi yang dipanggil Antartika Barat ini tidak lama lagi boleh memulakan penurunan berbilang abad yang akan menambah sehingga 10 kaki ke paras laut. Dalam proses itu, kadar kenaikan paras laut akan meningkat beberapa kali ganda, menimbulkan cabaran besar bagi mereka yang mempunyai kepentingan di bandar pantai. Yang hampir semua kita.
Tentang Pengarang
Ted Scambos, Saintis Penyelidikan Kanan, CIRES, Universiti Colorado Boulder
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global
disunting oleh Paul Hawken
Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.
