ศึกษาเกี่ยวกับธารน้ำแข็ง

การค้นพบนี้ซึ่งตีพิมพ์โดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัยแอริโซนาในวารสารJournal of Geophysical Researchเน้นย้ำถึงความเปราะบางของระบบธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่อาจนำไปสู่การสูญเสียปริมาณน้ำแข็งจำนวนมากและผืนดินของกรมอุทยานฯ และจะส่งผลต่อปริมาณที่วัดได้ทั่วโลก ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น "การสูญเสียธารน้ำแข็งนี้น่าจะเป็นการสูญเสียน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดจากธารน้ำแข็งอลาสก้าภายในศตวรรษนี้" แบรนดอน โทเบอร์ ผู้เขียนนำการศึกษา ซึ่งเป็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกจาก UArizona Department of Geosciences กล่าว พื้นที่ด้านหน้าของธารน้ำแข็ง Malaspina ซึ่งเป็นพื้นที่เพอร์มาฟรอสต์ที่มีน้ำแข็งบริสุทธิ์อยู่ใต้พื้นผิว กำลัง "สูญเปล่า" เมื่อเผชิญกับอุณหภูมิโลกที่สูงขึ้น Tober กล่าว Permafrost หมายถึงพื้นดินที่ยังคงแข็งตัวเป็นเวลาสองปีหรือมากกว่านั้น Tober กล่าวว่า "เมื่อแนวกั้นชายฝั่งนี้กัดเซาะและเปิดทางไปสู่ทะเลสาบขนาดใหญ่ โดยส่วนใหญ่ผ่านการพังทลายของหน้าผาน้ำแข็ง น้ำทะเลอาจเข้าถึงธารน้ำแข็งได้ในที่สุด" Tober กล่าว "เมื่อไปถึงด้านหน้าของธารน้ำแข็งแล้ว น้ำแข็งอาจละลายเร็วขึ้นและเริ่มการถอยของธารน้ำแข็ง" Malaspina ก่อตัวเป็นแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่บนชายฝั่งทางตะวันออกเฉียงใต้ของอลาสกา Malaspina เป็นธารน้ำแข็ง Piedmont ที่ใหญ่ที่สุดในโลก เป็นธารน้ำแข็งชนิดหนึ่งที่ไหลจากภูเขาสูงชันสู่ที่ราบกว้าง โดยพื้นฐานแล้วก่อตัวเป็น ที่ราบชายฝั่งจากเทือกเขาเซนต์อีเลียส แผ่นดินกั้นบางๆ แยกธารน้ำแข็งออกจากน้ำทะเลที่ค่อนข้างอุ่นของอ่าวอะแลสกา ภาพถ่ายดาวเทียมในอดีตแสดงให้เห็นแหล่งน้ำเหล่านี้ขยายตัวเมื่อเวลาผ่านไป ก่อตัวเป็นระบบลากูนตรงหน้าธารน้ำแข็งในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ตามเนื้อผ้า นักวิจัยพึ่งพาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อวัดความหนาของธารน้ำแข็ง Tober กล่าว แต่ความสามารถในการทำนายความหนาของธารน้ำแข็งนั้นแตกต่างกันไปอย่างมาก แบบจำลองเหล่านี้มักอาศัยการวัดความเร็วของธารน้ำแข็งที่เคลื่อนผ่านพื้นผิวเพื่อทำนายความลึกของธารน้ำแข็ง คล้ายกับวิธีที่อัตราการไหลของน้ำในแม่น้ำถูกใช้เพื่อรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความลึกและรูปร่างของธารน้ำแข็ง “เรารู้ว่าธารน้ำแข็งในอลาสก้ากำลังละลายและบางลงอย่างรวดเร็วในหลายแห่ง แต่เราไม่รู้แน่ชัดว่าธารน้ำแข็งหนาแค่ไหน ดังนั้นเราจึงไม่สามารถทำนายการสูญเสียมวลในอนาคตได้อย่างแม่นยำ” โทเบอร์กล่าว "ถ้าเราไม่ทราบความหนาและภูมิประเทศของเตียง เราก็ไม่สามารถจำลองวิวัฒนาการในอนาคตได้อย่างแม่นยำ" เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับอนาคตของ Malaspina นักวิจัยจำเป็นต้องได้รับการ "สแกนร่างกาย" โดยละเอียดเกี่ยวกับรูปร่างและความหนาของมัน ในการทำเช่นนี้ กลุ่มวิจัยของ Tober ใช้ Arizona Radio Echo Sounder หรือ ARES ซึ่งเป็นเครื่องดนตรีที่ออกแบบและสร้างโดยทีมที่นำโดยJack Holtศาสตราจารย์แห่ง UArizona Lunar and Planetary Laboratory และ Department of Geosciences และเป็นหนึ่งในผู้ร่วมวิจัย -ผู้เขียน กลุ่มวิจัยของ Holt เชี่ยวชาญในการใช้วิธีการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ ซึ่งใช้เรดาร์เป็นหลัก เพื่อศึกษาลักษณะต่างๆ บนโลกและดาวอังคาร ARES ถูกติดตั้งบนเครื่องบินซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการ IceBridge ซึ่งเป็นภารกิจที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA ซึ่งได้รับมอบหมายให้ตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงความหนาของธารน้ำแข็ง น้ำแข็งในทะเล และแผ่นน้ำแข็งในกรีนแลนด์ อลาสกา และแอนตาร์กติกาในแต่ละปีจากเครื่องบินระหว่างปี 2009 ถึง 2021 ในขณะที่เครื่องบินเคลื่อนผ่านพื้นที่กว้างใหญ่ที่เป็นน้ำแข็ง เรดาร์เจาะน้ำแข็งของเครื่องบินได้ "เอ็กซ์เรย์" ธารน้ำแข็ง ส่งผลให้มี "การสแกนร่างกายแบบ 3 มิติ" ของ ธารน้ำแข็ง และชั้นหินด้านล่างทั้งหมด การวัดพบว่าธารน้ำแข็ง Malaspina อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลเป็นส่วนใหญ่ และถูกตัดด้วยช่องทางหลายช่องทางที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งมีความยาวอย่างน้อย 21 ไมล์จากจุดที่ธารน้ำแข็งไหลมาบรรจบกับชายฝั่งจนถึงแหล่งกำเนิดในเทือกเขา Saint Elias การรวมกันของตำแหน่งของธารน้ำแข็งเมื่อเทียบกับระดับน้ำทะเลและการสูญเสียอย่างต่อเนื่องของสิ่งกีดขวางชายฝั่ง อาจเป็นช่องทางให้น้ำทะเลเข้าถึงพื้นที่ขนาดใหญ่ของธารน้ำแข็งตามช่องทางเหล่านี้ นักวิจัยเขียนไว้ในเอกสารของพวกเขา สมมติว่าสิ่งนี้นำไปสู่การละลายของมวลน้ำแข็งจำนวนมากและการถอยร่นของธารน้ำแข็ง นักวิจัยสรุปว่า Malaspina มีศักยภาพในการส่งน้ำแข็ง 560 ลูกบาศก์กิโลเมตร หรือ 134 ลูกบาศก์ไมล์สู่มหาสมุทร กล่าวอีกนัยหนึ่ง Malaspina เพียงอย่างเดียวสามารถเพิ่มระดับน้ำทะเลทั่วโลกได้ถึง 1.4 มิลลิเมตร หรือต่ำกว่า 1/16 ของนิ้ว "นี่อาจฟังดูเหมือนไม่มาก แต่ถ้าจะให้เข้าใจแล้ว ธารน้ำแข็งในอะแลสกาทั้งหมดรวมกันมีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นประมาณ 0.2 มิลลิเมตรต่อปี ซึ่งเป็นอัตราที่สูงกว่าบริเวณธารน้ำแข็งอื่น ๆ ทั้งหมดบนโลก ยกเว้นแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์และแอนตาร์กติก "โทเบอร์กล่าว การศึกษาทำให้ Malaspina เป็นธารน้ำแข็งที่ทำแผนที่เรดาร์ได้กว้างที่สุดในอะแลสกา ตามที่ทีมงานของ Tober กล่าว ในขณะที่ธารน้ำแข็งในส่วนอื่น ๆ ของโลกได้รับการแมปให้มีรายละเอียดในระดับที่ใกล้เคียงกัน แต่ธารน้ำแข็งในอลาสก้ากลับมองข้ามการวัดที่แม่นยำ เนื่องจากธารน้ำแข็งประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าน้ำแข็งเขตอบอุ่นหรือน้ำแข็ง "อุ่น" “รอยแยกของธารน้ำแข็งมักมีน้ำอยู่ในนั้น ซึ่งทำให้ยากต่อการส่งพลังงานเรดาร์ลงไปที่ก้นธารน้ำแข็งและกลับขึ้นไปที่เครื่องมือ” โทเบอร์กล่าว การเอาชนะความท้าทายนั้นเป็นส่วนหนึ่งของแรงจูงใจในการสร้าง ARES การสแกนด้วยเรดาร์เผยให้เห็นว่าแบบจำลองทางธารน้ำแข็งประเมินปริมาณของ Malaspina สูงเกินจริงไปมากกว่า 30% ถึงกระนั้น ธารน้ำแข็งซึ่งวัดได้ว่ามีความหนากว่าครึ่งไมล์ที่ใจกลางของธารน้ำแข็งนั้น มีปริมาตรรวมเป็น 10 เท่าของธารน้ำแข็งทั้งหมดในเทือกเขาแอลป์ในสวิส “เราสามารถคาดเดาได้ว่าช่องทาง ซึ่งเป็นร่องน้ำขนาดใหญ่ใต้ธารน้ำแข็ง กำลังนำทางให้น้ำที่ละลายไหลออกมาที่ชายฝั่ง” โทเบอร์กล่าว ความกว้างใหญ่ของทะเลสาบที่สังเกตได้ทั่วพื้นที่ห่างไกลของ Malaspina ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเป็นสิ่งที่เตือนทีมนักวิจัยรวมถึง Holt ถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแนวกั้นชายฝั่งด้านหน้าของ Malaspina Glacier กำลังสูญเปล่า ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับเสถียรภาพของธารน้ำแข็ง ทีมงานซึ่งประกอบด้วยนักวิจัยจาก UArizona, University of Alaska Fairbanks, University of Montana และ National Park Service ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation เพื่อตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตายของธารน้ำแข็ง Piedmont ที่ใหญ่ที่สุดในโลก