Antarktika’nın Buz Uçları Zaman İçinde Nasıl Davranıyor: Uydu Verileri Açıklıyor

Bu uçurumlar, bilim insanlarının beklediği gibi her zaman kontrolsüz çöküş sürecine uğramaz.

Jennifer Chu

|

MIT News

Yayın Tarihi

İletişim:

Abby

Abazorius

E-posta:

Telefon:

617-253-2709

MIT News Ofisi

Medya İndirme

↓

Açıklama

MIT ve Woods Hole Okyanus Bilimleri Enstitüsü (WHOI) araştırmacıları, Antarktika’daki 15.000’den fazla buz uçurumunu analiz ederek bunların zamanla nasıl davrandığını ortaya koydu.

Kaynak

*Kullanım Şartları:

MIT News ofisi web sitesinde indirilebilen görseller, Creative Commons Atıf-non-Ticari-Türetilemez lisansı altında ticari olmayan kuruluşlar, basın ve genel halka sunulur.
Aşağıda sağlanmamışsa, görselleri kopyalarken bir kaynak belirtmeniz gerekir; görselleri boyutlandırmak dışında değiştiremezsiniz.

Görsel Kaynağı: MIT News

Açıklama

MIT ve Woods Hole Okyanus Bilimleri Enstitüsü (WHOI) araştırmacıları, Antarktika’daki 15.000’den fazla buz uçurumunu analiz ederek bunların zamanla nasıl davrandığını ortaya koydu.

Kaynak

Sıcaklıkların yükselmesiyle, Antarktika buz tabakasının kenarlarında yer alan ve onu destekleyen buz raftları rekor oranlarda eriyip koparken, arkasında katı buzdan oluşan dik uçurumlar bırakıyor. Bu ortaya çıkan buz uçurumlarının istikrarı, Antarktika’nın daha fazla parçalanması ve dünya çapında deniz seviyesinin yükselmesine katkı sağlaması açısından etkili olabilir.

Bilim insanları, bir buz uçurumunun istikrarının yüksekliğine bağlı olduğunu varsaymıştı: Serbest bırakma Yarat’ının yüksekliği kadar, yani 100 metreden uzun olan buz uçurumları, kendi ağırlıkları altında çökmesi gerekiyordu. Bir uçurum koptuğunda ise, arkasında kendisi kadar ya da daha uzun, iç kesimlere doğru yükselen ve o da çöken yeni uçurumları ortaya çıkarması gerekiyordu. En azından düşünce böyleydi.

Mit ve Woods Hole Okyanus Bilimi Enstitüsü (WHOI) araştırmacıları, bir buz kayasının istikrarının yalnızca yüksekliğinden daha fazlasına bağlı olduğunu buldu. Hatta bir kaya çöktüğünde, bu kaçınılmaz bir zincirleme çöküşü tetiklemez.

Bugün Science dergisinde yayımlanan çalışmada ekip, dört yıllık dönemde uydularla izlenen Antarktika’daki 15.000’den fazla buz kayasının analizini sunuyor. Buz kayalarının ve daha büyük buzul tabakasının zamanla nasıl geliştiğini gözlemişler ve çöken buz kayalarının, bilim insanlarının tahmin ettiğinden çok daha hızlı bir şekilde çöktüğünü tespit etmişler. Ancak bu çöken kayalar, daha büyük buzul tabakasını aşındırmaya devam etmek yerine hızla kararlılığa kavuşmuş.

“Buz kayalarının geri çekildiğinde, modellerde öngörülenden daha hızlı geri çekildiğini bulduk; bu daha fazla kayıp buz ve deniz seviyesi yükselmesine daha büyük katkı anlamına gelirdi,” diyor çalışma yazarı MIT-WHOI Ortak Programı doktora öğrencisi Caroline Needell. “Ancak geri çekilmenin kısa sürdüğünü ve tüm buzulların sonunda kararlılığa kavuştuğunu bulduğumuz için durumun bu kadar kötü olmayabileceğini ima ediyor. Bu zincirleme etkiyi görmüyoruz.”

Çalışmanın diğer yazarları WHOI yardımcı bilim insanı Catherine Walker ve Michigan Üniversitesi doçenti Jeremy Bassis’tir.

Buz yüksekliği

Buzul biliminde, buz kayası çöküşü, bir buz kayası kritik bir yüksekliği aştığında çökeceğini varsayan, marine ice cliff instability (MICI) olarak bilinen bir süreçle tanımlanır. Ardından daha uzun bir kaya ortaya çıktığında, onun da çökmesi gerekir; bu da zamanla buzul tabakasını küçülten ve aşındıran bir kararsızlık zincirini tetikler.

Önceki çalışmalarda bilim insanları MICI’yi temelde buzun fiziksel özelliklerini modelleyerek, bu ilişkileri bir buz kayasının boyutuna ölçeklendirerek ve bu tahminleri Antarktika’daki birkaç gerçek buz kayası gözlemiyle birleştirerek karakterize etmiş. Bu çalışmalar sonucunda bilim insanları, buz kayalarının yaklaşık 100 metreden uzun olduklarında kararsızlaşıp çöktüğünü belirlemiş.

“Şimdiye kadar buzul yatağı kararsızlığını modellemek için kullanılan öngörücü modeller, yalnızca uçurum yüksekliğini hesaba katıyor,” diyor Needell. “Önem taşıyan tek değişken bu. Ve uçurum yüksekliği genellikle 100 metre olan kritik eşiğe ulaştığında, bu buzul yatağının geri çekilmesinde kendiliğinden büyüyen etkiyi başlatması gerekiyor.”

Ama o ve çalışma arkadaşları şunu merak etti: Buz uçurumları gerçekten ne kadar boyuna ulaşıyor? Ve çöktüklerinde gerçekten bir kendiliğinden büyüyen geri çekilmeyi başlatıyorlar mı?

Bu soruların yanıtını bulmak için NASA’ın Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) uydusundan toplanan verilere başvurduklar — kutup bölgelerinin üzerinden geçen ve bir lazer yüksekölçer kullanarak buzul yataklarının, buzulların, deniz buzu ile okyanusun yüksekliğini ve Antarktika’nın içindeki ve çevresindeki okyanus seviyesini ölçtüğü bir uydudan.

Ekip, uydunun 2019 ile 2023 yılları arasındaki verilerini topladı; bu sırada 15.000’den fazla uçurumun her üç ayda bir yapılan ölçümleri de vardı. Bu veri setinden, ortalama uçurum yüksekliğinin yaklaşık 30 metre olduğunu, yani önerilen kritik yükseklikten çok daha kısa olduğunu gözlemlediler. Ancak 100 metreyi aşan birkaç nadir uçurum da gördüler.

Ayrıca bir uçurumun kararsızlığını etkileyebilecek diğer özellikleri de araştırdılar. İlginçtir ki, zamanla neredeyse yerinde kalan uçurumların aynı zamanda daha kalın mélange’ye sahip olduğunu buldular — mélange, bir buz uçurumunun önünde biriken kırık iceberg’ler ve deniz buzuundan oluşan sulu karışımı tanımlayan bir terimdir.

“Mélange yüksekliğini ölçtük ve daha uzun uçurumların daha kalın mélange’ye sahip olduğunu bulduk; bu, yerleşik bir kararlılaştırıcı etki olabilir,” açıklıyor Needell.

Uydudan gelen veriler aynı zamanda çevredeki suyun da bir uçurumu kararlılaştırabileceğini gösterdi: Su ne kadar derinse, uçurumu o kadar çok kaldırır ve çökmesini engelleyecek şekilde ona geri iter.

Buzul hız kesici

“Bu küresel analizi yaptıktan sonra, ‘Tamam, şimdi en yüksek uçurumlara odaklanalım ve nasıl davrandıklarını görelim’ düşündük,” diyor Needell.

Ekip, uydunun en yüksek buz kayalıklarını yakaladığı Antarktika buz tabakasının etrafındaki dört bölgeye odaklandı; bunların her biri yaklaşık 100 metre yüksekliğindeydi ve biri 127 metre yüksekliğindeydi. Bu dört buz kayasının ölçümlerini ve dört yıl boyunca her üç ayda bir nasıl evrimleştiklerini derlediler.

Bu ölçümlerden, gerçekten de en yüksek buz kayalarının çöktüğünü ve o bölgelerdeki buz tabakasının, MICI modellerinin öngördüğünden şaşırtıcı derecede daha hızlı bir şekilde geri çekildiğini gördüler.

“Ancak bu geri çekilme kısa sürdü,” Needell belirtiyor.

Bundan sonra buz, okyanusa doğru tekrar yayıldı.

“Bu, durağanlık dönemleriyle kesilen hızlı bir geri çekilme,” Needell diyor. “Bizim için bunu anlamak zorlayıcıydı. Sonra şunu düşündük: Buz kayası yüksekliğini etkileyen tüm unsurlara bakmamız gerekiyor.”

Sonra düşündük: Buz kayası yüksekliğini etkileyen tüm unsurlara bakmamız gerekiyor.”

Sonra düşündük: Buz kayası yüksekliğini etkileyen tüm unsurlara bakmamız gerekiyor.”

Sorudukları ilk şey, buzun altındaki karaların topoğrafisiydi. Eğer bu topoğrafi nispeten düzse, üzerindeki buz tabakasının eğimi, buzun gerçek yüksekliğini yansıtır. Ancak karada bir çıkıntı veya yükselme varsa, tam olarak bu çıkıntının üzerindeki buz, göründüğünden aslında daha kısadır. Topoğrafi böylece bir nevi hız engeli işlevi görerek üzerindeki buzun incelmesine ve çökme olasılığının azalmasına neden olabilir.

Araştırmacılar Antarktika’nın topoğrafi ölçümlerini incelediklerinde, gerçekten de buz kayalarının, karanın yükseldiği bölgelerde durağanlaştığını buldular.

Ayrıca, buz kayası ne kadar yüksekse, o kadar hızlı bir şekilde “inceldiğini” keşfettiler — çökerken, uzun buz kayaları daha kısa ve daha durağan kayalara yerleştikçe bu, daha fazla çökmeyi önler.

“Şimdi neyi aramamız gerektiğini biliyoruz,” Needell diyor. “Buz kayası kararsızlığını doğru şekilde ortaya koyabilmek için gerçekten kar topoğrafini ve buzun incelme hızını bilmemiz gerekiyor, çünkü bu değer deniz seviyesi yükselmesini projekte etme bağlamında gerçekten önemli.”

Bu araştırma kısmen NASA, ABD Ulusal Bilim Vakfı ve Uluslu Thwaites Buz Birliği İşbirliği’nin bir bileşeni olan DOMINOS projesi tarafından desteklendi.

Bu haber makalesini paylaşın:

• X
• B

Makale: “Buz uçurumlarının kaybetme sürecine ampirik sınırlamalar”

Bu makalede bahsedilen araştırmanın açık erişimli sürümlerini kontrol edin.

New Scientist

Uydu verilerini kullanan yüksek lisans öğrencisi Caroline Needell ve meslektaşları, uzun buz uçurumlarında kontrolsüz çökme riskinin “temel olarak iki faktöre bağlı olduğunu: buzul buzdığının altındaki deniz tabanının ne kadar dik derinleştiğini ve buzun denize doğru ne kadar hızlı aktığını” yazıyor New Scientist için Marissa Grunes. “Bu fikir idealize edilmiş matematiksel modeller tarafından öne sürülmüştü, ancak gerçek buzullarda sistematik olarak ölçülmemişti,” diye not düşüyor Grunes. “Ana soru, Needell’e göre, incelmenin [kontrolsüz çökmeden] hızlı buz kaybıyla rekabet edip edemeyeceği ve buzulu yeniden stabilize edebilmesidir. Çalışması, bunun mümkün olabileceğini gösteriyor.”

Tam haber için New Scientist

İlgili Bağlantılar

• MIT-WHOI Ortak Programı
• Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü
• Fen Fakültesi

• Araştırma
• Yer ve atmosfer bilimleri
• Çevre
• Gezegen bilimi ve keşif
• Uydu
• EAPS
• Fen Fakültesi
• NASA
• Ulusal Bilim Vakfı (NSF)