ธารน้ำแข็งในแอนตาร์กติกหลายแห่งมีน้ำแข็งไหลออกมา

เดินลึกเข้าไปในรอยแยกของธารน้ำแข็ง Kamb เผยให้เห็นน้ำแข็งที่เย็นตัวลงเป็นลูกโลกสีเขียว ปิดช่องว่าง

แม้ว่าบางส่วนของแอนตาร์กติกาตะวันตกจะละลายอย่างรวดเร็ว ทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น น้ำแข็งที่เป็นแนวกว้างยังคงมีเสถียรภาพอยู่ในขณะนี้ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจหนึ่งในจุดที่มั่นคงแล้ว นั่นคือซอกเล็กๆ ที่มหาสมุทรบรรจบกับน้ำแข็ง ที่นั่น ทีมงานพบว่าด้านล่างของน้ำแข็งแกะสลักเป็นร่อง ระลอกคลื่น และลูกโลกแปลกๆ

จัสติน ลอว์เรนซ์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์กล่าวว่า สภาพแวดล้อมนี้ “อยู่ที่ขอบ” ระหว่างการละลายและการแช่แข็ง ความสมดุลที่ละเอียดอ่อนระหว่างกระบวนการทั้งสองนี้ทำให้น้ำแข็งกลายเป็นพื้นผิวที่แปลกประหลาด คล้ายกับวิธีที่แร่ธาตุละลายและตกผลึกใหม่เพื่อสร้างรูปร่างที่สวยงามภายในถ้ำหินปูน

ผลลัพธ์ที่ Kamb Ice Stream คือรอยแตกขนาดใหญ่ที่ด้านล่างของน้ำแข็งดูเหมือนจะกลายเป็นน้ำแข็งเมื่อลูกโลกขนาดเท่าลูกบอลชายหาดเติมเต็มรอยแยกจากด้านบน Lawrence และเพื่อนร่วมงานรายงานเมื่อวันที่ 2 มีนาคมใน Nature Geoscience

การแช่แข็งใหม่นี้แตกต่างจากสิ่งที่เกิดขึ้นที่ธารน้ำแข็ง Thwaites ในแอนตาร์กติกา ที่นั่น นักวิทยาศาสตร์รายงานเมื่อเร็วๆ นี้ว่า รอยแยกเหล่านี้เรียกว่ารอยแยกฐาน แทนที่จะเป็นจุดที่ละลายอย่างรวดเร็ว (SN: 2/15/23)

การทำความเข้าใจกับสิ่งที่เกิดขึ้นที่ Kamb จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ได้ว่าพื้นที่ส่วนใหญ่ของแนวชายฝั่งแอนตาร์กติกซึ่งไม่อยู่ในภาวะเสี่ยงอาจตอบสนองอย่างไรในขณะที่โลกยังคงร้อนขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ นี่คือสิ่งที่แตกต่างเกี่ยวกับ Kamb

น้ำที่เย็นยิ่งยวดหนุนน้ำแข็งที่ Kamb ทำให้ละลายช้าลง

ในเดือนธันวาคม 2019 นักวิจัย 2 ทีมจากนิวซีแลนด์และสหรัฐอเมริกาได้เยี่ยมชมธารน้ำแข็ง Kamb ซึ่งเป็นธารน้ำแข็งประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยช่องน้ำแข็งที่เคลื่อนที่เร็วกว่าซึ่งล้อมรอบด้วยน้ำแข็งที่ไหลช้ากว่า

Kamb เช่นเดียวกับส่วนอื่นๆ ของ West Antarctic Ice Sheet นอนอยู่บนเตียงที่อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลหลายร้อยเมตร ทีมงานนิวซีแลนด์ใช้น้ำร้อนเพื่อละลายรูแคบๆ ผ่านน้ำแข็ง ซึ่งอยู่ทางใต้ของ “เขตพื้นดิน” ซึ่งธารน้ำแข็งจะยกตัวออกจากพื้นโคลนและลอยอยู่ในมหาสมุทร

จากนั้น ทีมงานของสหรัฐฯ ได้ลดยานพาหนะที่ควบคุมด้วยระยะไกลที่เรียกว่า Icefin ลงผ่านน้ำแข็ง 580 เมตรและลงสู่น้ำทะเลเบื้องล่าง นักวิจัยขับยานไอซ์ฟินไปไกลถึงหนึ่งกิโลเมตรจากหลุมเจาะ โดยนำทางด้วยวิดีโอที่ส่งผ่านสายเคเบิล ในช่วงเวลาของการสำรวจ ทีมปฏิบัติการ Icefin เป็นพันธมิตรกับ Georgia Tech ในแอตแลนตา แต่หลังจากนั้นได้ย้ายไปที่ Cornell University ยกเว้น Lawrence ตอนนี้เขาทำงานให้กับ Honeybee Robotics ซึ่งเป็นบริษัทเอกชนในเมือง Altadena รัฐแคลิฟอร์เนีย

ไอซ์ฟินพบว่าน้ำทะเลส่วนใหญ่ใต้คัมบ์มีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งประมาณ 0.3 องศาเซลเซียส แต่ใต้น้ำแข็งโดยตรงจะมีชั้นที่เย็นกว่า ซึ่งเป็นส่วนผสมของน้ำทะเลและธารน้ำแข็งซึ่งมีอุณหภูมิเพียง 0.02 ถึง 0.08 องศาเซลเซียสเหนือจุดเยือกแข็ง จากการวัดเหล่านี้ Lawrence และเพื่อนร่วมงานประเมินว่าด้านล่างของ Kamb ที่เปลือยเปล่ากำลังละลายประมาณ 26 เซนติเมตรต่อปี

ในทางตรงกันข้าม การวัดล่าสุดที่ธารน้ำแข็ง Thwaites ที่ไม่เสถียรมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งอยู่ห่างออกไปทางตะวันออกเฉียงเหนือประมาณ 1,400 กิโลเมตร พบว่าน้ำทะเลที่บริเวณพื้นดินของธารน้ำแข็งอุ่นกว่าที่ Kamb 1 ถึง 2 องศาเซลเซียส และน้ำแข็งละลาย 5 ถึง 40 เมตรต่อปี

การค้นพบใหม่ที่ Kamb นั้นสมเหตุสมผล Christina Hulbe สมาชิกในทีมชาวนิวซีแลนด์จากมหาวิทยาลัย Otago กล่าว เนื่องจากก้นทะเลที่ Kamb นั้นค่อนข้างตื้น ดังนั้นจึงไม่สัมผัสกับกระแสน้ำในมหาสมุทรที่ลึกและอบอุ่นซึ่งกระทบกับทเวตส์

แอนตาร์กติกาส่วนใหญ่ถูกล้อมรอบด้วยสภาพแวดล้อมของมหาสมุทรที่เย็นจัดคล้ายกับแคมบ์ เธอกล่าว “ดังนั้นการทำความเข้าใจระบบนั้นจึงมีความสำคัญ”

ก้อนน้ำแข็งสีเขียวที่แช่เย็นเติมรอยแตกที่ Kamb

ขณะที่ Icefin ร่อนไป โซนาร์ของมันก็ตรวจพบรอยแยกฐานขนาดมหึมากว้างถึง 55 เมตรในน้ำแข็งด้านบน รอยร้าวเหล่านี้อาจก่อตัวขึ้นในขณะที่ส่วนที่ลอยอยู่ของธารน้ำแข็ง หรือหิ้งน้ำแข็ง โค้งขึ้นลงตามกระแสน้ำในมหาสมุทร

Lawrence และเพื่อนร่วมงานได้นำ ROV เข้าไปในรอยร้าวเหล่านี้ และพบแก้มยางสีขาวที่เป็นน้ำแข็งสลักเป็นร่องแนวตั้งแคบๆ Icefin ลอยขึ้นสูง 40 เมตร จนกระทั่งร่องหายไปในทันใด — แทนที่ด้วยลูกโลกน้ำแข็งที่กระจัดกระจาย ซึ่งดูเหมือนจะเติมเต็มครึ่งบนของรอยแยก

ลูกโลกมีสีเขียว ซึ่งเป็นสีที่มักเห็นในน้ำแข็งฤดูหนาวที่ก่อตัวบนผิวมหาสมุทร สีนี้ทำให้ลอว์เรนซ์และเพื่อนร่วมงานคิดว่าลูกโลกก่อตัวขึ้นจากส่วนผสมของน้ำทะเลและน้ำหล่อเย็นที่เย็นจัดซึ่งไหลวนขึ้นเป็นรอยร้าวและเย็นตัวอีกครั้ง ค่อยๆ เติมเต็มรอยร้าวจากบนลงล่างตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา พวกเขาคิดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นในรอยแยกทั้งหมดที่พวกเขาสังเกตเห็น “รอยแยกเหล่านี้สามารถรักษาตัวเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ” เขากล่าว

กระบวนการรีเยือกแข็งนี้อาจอธิบายร่องแนวตั้งแปลกๆ ในผนังของรอยแยกได้ด้วย ลอเรนซ์คาดเดา เมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง เกลือจะถูกผลักออกจากผลึกน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้นใหม่ ทำให้เกิดน้ำเกลือที่มีความเข้มข้นสูงเป็นถุงเล็กๆ น้ำเกลือที่หนาแน่นนั้นไหลลงมาตามผนัง ละลายร่องเป็นน้ำแข็ง คล้ายกับวิธีที่เกลือทำให้น้ำแข็งละลายเมื่อโรยบนทางเท้าในฤดูหนาว

Ginny Catania นักธารน้ำแข็งแห่งมหาวิทยาลัยเทกซัส เมืองออสติน ผู้ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการกล่าวว่า การสังเกตรอยแยกที่เย็นตัวลงภายใต้แคมบ์นั้น “ค่อนข้างพิเศษทีเดียว” เธอกล่าว รอยแตกเหล่านี้ “สามารถแพร่กระจายไปจนถึงพื้นผิวและทำให้เกิดการหลุด” ของภูเขาน้ำแข็ง ซึ่งอาจทำให้หิ้งน้ำแข็งหดตัวหากเกิดขึ้นเร็วเกินไป ทำให้ธารน้ำแข็งไม่เสถียร และทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น

แต่ถ้ารอยแยกสามารถสมานตัวได้จริงๆ นี่อาจทำให้ชั้นน้ำแข็งเหล่านี้ทนทานต่อการหลุดและมีเสถียรภาพมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์ตระหนัก อย่างน้อยก็ตราบเท่าที่น้ำแข็งยังคงถูกแช่ในน้ำเย็นที่ด้านล่าง

ชุดเครื่องมือที่ติดตั้งในรูยังคงวัดอุณหภูมิและความเค็มของน้ำใต้น้ำแข็ง ส่งข้อมูลนั้นขึ้นสายเคเบิลไปยังพื้นผิวน้ำแข็ง และกลับบ้านผ่านดาวเทียมจนกระทั่งแบตเตอรี่หมดในอีกสองปีต่อมา ข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสภาพอากาศด้านล่างยังคงเย็นสบายสำหรับ Kamb

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ bojo-software.com