Nghiên cứu làm sáng tỏ tương lai của sông băng Thwaites khổng lồ.

Phát hiện mới của Đại học Michigan tiết lộ rằng tảng băng lớn nhất thế giới có thể ít có nguy cơ bị sụp đổ đột ngột hơn so với dự kiến ​​trước đây.

Nghiên cứu được xuất bản trong Khoa học, bao gồm mô phỏng sự sụp đổ của sông băng Thwaites ở Tây Nam Cực, một trong những sông băng lớn nhất và ổn định nhất trên thế giới. Các nhà nghiên cứu đã mô hình hóa sự sụp đổ của các độ cao khác nhau của các vách đá – sự hình thành gần như thẳng đứng xảy ra khi các sông băng và thềm băng gặp đại dương. Họ nhận thấy rằng không phải lúc nào sự bất ổn định cũng dẫn đến sự tan rã nhanh chóng.

Jeremy Pacis, phó giáo sư khoa học và kỹ thuật về khí hậu và vũ trụ tại Đại học Michigan cho biết: “Những gì chúng tôi phát hiện ra là trong thời gian dài, băng hoạt động giống như một chất lỏng sền sệt, giống như một chiếc bánh kếp được phết trong chảo rán. . “Vì vậy, băng đang lan rộng và giảm nhanh hơn so với thất bại và điều đó có thể chứng tỏ có tuyết lở. Nhưng nếu băng không rút đi đủ nhanh, thì bạn có khả năng sông băng sụp đổ nhanh chóng.”

Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên kết hợp sự sụp đổ của băng và các biến số của dòng chảy băng, và phát hiện ra rằng sự giãn nở và lỏng lẻo của băng, cũng như sự hỗ trợ từ các khối băng bị mắc kẹt, có thể giảm thiểu tác động của sự bất ổn định của thềm băng biển do đứt gãy.

Những phát hiện mới bổ sung thêm một sắc thái cho một lý thuyết trước đó được gọi là sự bất ổn định của thềm băng, cho rằng nếu chiều cao của thềm băng đạt đến một ngưỡng nhất định, nó có thể đột ngột tan rã dưới trọng lượng của chính nó trong một chuỗi phản ứng đứt gãy của băng. Sông băng Thwaites ở Nam Cực – đôi khi được gọi là “Sông băng Ngày tận thế” – đang tiến gần đến ngưỡng này và có thể đóng góp khoảng 3 feet vào mực nước biển trong trường hợp sụp đổ hoàn toàn. At 74,000 square miles, roughly the size of Florida, it is particularly vulnerable to climate and ocean changes.

Sông băng Thwaites. Nhà cung cấp hình ảnh: NASA / James Youngle

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các tảng băng bị nứt và rơi ra khỏi sông băng chính trong một quá trình được gọi là “sự ra đời của sông băng” thực sự có thể ngăn chặn chứ không phải góp phần gây ra thảm họa tan chảy. Nếu các khối băng bị mắc kẹt vào các mỏm đá dưới đáy đại dương, chúng có thể tạo áp lực ngược lên sông băng để giúp ổn định nó.

Pacis lưu ý rằng ngay cả khi sông băng không sụp đổ thảm khốc, việc lộ ra một vách đá cao chót vót có thể dẫn đến việc rút lui vài km mỗi năm – tương đương với chiều dài của khoảng 20 sân bóng đá – góp phần đáng kể vào việc mực nước biển dâng trong tương lai.

Mực nước biển dâng lên nhanh như thế nào?

Trong khi Thwaites và các sông băng khác đang tan chảy rõ ràng, tốc độ sụp đổ của chúng là mối quan tâm lớn đối với các vùng ven biển khi họ phát triển các chiến lược để thích ứng và xây dựng khả năng phục hồi. Nhưng dự báo sự rút lui của sông băng là một công việc rất phức tạp, vì chúng bị ảnh hưởng bởi sự tương tác của vô số yếu tố – sức ép và sức căng của hàng tỷ tấn băng chuyển động, thay đổi nhiệt độ không khí và nước cũng như tác động của dòng nước lỏng. Trên băng, để kể tên một vài.

Do đó, các dự đoán về sự sụp đổ của sông băng Thwaites có thể từ vài thập kỷ đến vài thế kỷ. Pacis cho biết nghiên cứu mới là một bước quan trọng để đưa ra các dự đoán chính xác và có thể hành động được.

Sông băng Thwaites. tín dụng: NASA

Basis cho biết: “Không còn nghi ngờ gì nữa, mực nước biển đang tăng lên và sẽ còn tiếp tục trong những thập kỷ tới. Nhưng tôi nghĩ rằng nghiên cứu này mang lại hy vọng rằng chúng ta không gần đến sự suy sụp hoàn toàn – rằng có những biện pháp có thể xoa dịu và ổn định mọi thứ. Và chúng ta vẫn có cơ hội để thay đổi mọi thứ bằng cách đưa ra quyết định về những thứ như phát thải năng lượng – mêtan và carbon dioxide. “

Số phận của các tảng băng ở Nam Cực và Greenland

Ngoài Pacis, nhóm trợ lý nghiên cứu sinh viên tốt nghiệp bao gồm Brandon Berg, Anna Crawford và Doug Penn từ Đại học St Andrews.

Crawford cho biết kết quả nghiên cứu cũng sẽ hữu ích trong việc dự đoán số phận của các sông băng và các hình thành băng khác ở Bắc Cực và Nam Cực.

Bà nói: “Những hiểu biết quan trọng này sẽ hướng dẫn các nghiên cứu trong tương lai về sự rút lui của Sông băng Thwaites và các sông băng lớn khác ở dải băng Tây Nam Cực vốn dễ bị rút lui do sự sụp đổ của thềm băng và sự bất ổn của sườn băng biển. “Nó nêu bật các điều kiện tạo điều kiện thuận lợi cho việc rút lui, thể hiện tiềm năng tái ổn định trạm và cho thấy băng biển thực sự có thể ngăn chặn quá trình sụp đổ như thế nào.”

Pacis cho biết, nhóm nghiên cứu đang làm việc để cải thiện mô hình của họ hơn nữa bằng cách kết hợp các biến bổ sung ảnh hưởng đến sự rút lui của sông băng, bao gồm cả cách các hình dạng sông băng riêng lẻ ảnh hưởng đến sự ổn định của chúng và sự tương tác giữa băng sông và đại dương lỏng xung quanh, Pacis nói.

Ông nói: “Đại dương luôn ở đó, cảm nhận lớp băng theo một cách rất phức tạp, và chúng ta chỉ mới biết được tầm quan trọng của nó trong một hoặc hai thập kỷ. “Nhưng chúng tôi bắt đầu hiểu rằng nó đang thúc đẩy rất nhiều thay đổi mà chúng tôi đang thấy và tôi nghĩ đó sẽ là biên giới lớn tiếp theo trong nghiên cứu của chúng tôi.”

Tham khảo: “Sự chuyển đổi sang sự không ổn định của thềm băng biển được kiểm soát bởi độ dày và vận tốc của lớp băng” của J.N. Pacis, B. Berg, A. J. Crawford và De Penn, ngày 18 tháng 6 năm 2021, Có sẵn tại đây. Khoa học.
DOI: 10.1126 / science.abf6271

Nghiên cứu này là một phần của Hợp tác Quốc tế Thwaites Glacier. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi dự án DOMINOS, một thành phần của Hợp tác Quốc tế Thwaites Glacier, bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (số tài trợ 1738896) và Hội đồng Nghiên cứu Môi trường Tự nhiên (số tài trợ NE / S006605 / 1).