Care este volumul global de gheață terestră și cum se schimbă
Explicarea științei ghețarilor din Antarctica
Acasă »Ghețarii și clima» Care este volumul global de gheață terestră și cum se schimbă aceasta?
Câtă gheață terestră există în lume?
Cea mai mare parte (99,5%) din volumul permanent de gheață din lume este închis în straturi de gheață și ghețari. Stratul de gheață din Antarctica este cel mai mare magazin de apă dulce înghețată; ar crește nivelul mării cu 57,9 m („echivalentul nivelului mării” sau SLE) la topirea completă (BedMachine). Stratul de gheață din Antarctica acoperă 8,3% din suprafața terestră a Pământului.
Foaia de gheață din Groenlanda are un volum de gheață echivalent la nivelul mării de 7,42 m și acoperă 1,2% din suprafața terestră globală (BedMachine).
În cele din urmă, ghețarii și calotele de gheață au un volum echivalent al nivelului mării de 0,32 m, acoperind doar 0,5% din suprafața terestră globală (Figura 1). Există o ilustrare frumoasă a acestui lucru aici.
Ghețarii globali (în galben) și straturile de gheață (albe). De la IPCC AR5
Figura 1. Gheață terestră globală. Ghețarii sunt evidențiați în galben, rafturile de gheață în verde, plăcile de gheață în alb.
Alte surse de gheață globală
Există, de asemenea, cantități mici de gheață stocate în pământ în regiunile de permafrost, lacuri și râuri înghețate, acoperire de zăpadă sezonieră etc.
Gheața de mare (apa de mare înghețată) și rafturile de gheață (extensii înghețate plutitoare de gheață terestră; verzi în Figura 1 de mai sus) nu au un „nivel al mării echivalent” al volumului de gheață deoarece acestea plutesc deja, deci nu ar crește nivelul mării la maxim topire.
Măsurarea modificărilor volumului global de gheață
Modificările volumului global de gheață sunt adesea exprimate în gigatone pe an (an -1). A gigatonne este de 1.000.000.000 de tone. 1 km 3 apă = 1 Gt apă; 361,8 Gt de gheață va crește nivelul global al mării cu 1 mm.
Foaia de gheață din Groenlanda
Bilanțul de masă al stratului de gheață din Groenlanda
Foaia de gheață din Groenlanda pierde masă de peste 20 de ani. Cele mai recente estimări sugerează că Foaia de gheață din Groenlanda din 2012 până în 2016 a avut un sold de masă negativ, pierzând 247 ± 15 Gigatone (Gt) pe an de volum de gheață, contribuind cu 0,69 ± 0,04 mm pe an la creșterea nivelului mării [2]. Bilanțul de masă al Groenlandei a fost din ce în ce mai negativ din 1995 și este acum echivalent cu contribuția globală la creșterea nivelului mării de pe ghețari și calote de gheață (Figura 2).
Figura 2. Pierderea cumulativă a masei de gheață din calota de gheață din Groenlanda 1992–2012 [1] (din IPCC AR5).
Condus de modificări ale echilibrului masei de suprafață
Aceste modificări au fost în mare parte determinate de schimbări ale echilibrului masei de suprafață. În timp ce în Groenlanda 60% din pierderea de masă se datorează descărcării de gheață de-a lungul liniei de împământare către ocean (ca aisberguri sau topirea în ocean), 40% din pierderile de masă provin din topirea suprafeței. Creșterile topiturii de suprafață (ablație) sunt în mare parte responsabile de topirea crescândă a Groenlandei [3] .
La 15 iunie 2016, Advanced Land Imager (ALI) de pe satelitul NASA Earth Observing-1 a achiziționat o imagine color naturală a unei zone aflate chiar în interiorul țărmului de la coasta sud-vestică a Groenlandei (120 de kilometri sud-est de Ilulisat și 500 de kilometri nord-nord-est de Nuuk). De la Wikimedia Commons
Figura 3. Apa topită de suprafață pe placa de gheață din Groenlanda.
Estimările balanței de masă a stratului de gheață din Groenlanda de mai sus includ ghețarii periferici din jurul stratului de gheață mai mare. Acești ghețari periferici reprezintă aproximativ 15-20% din dezechilibrul total de masă al stratului de gheață [2, 4] .
Aceste creșteri ale topiturii de suprafață și pierderile de masă din Groenlanda se datorează creșterilor recente în temperaturile aerului de iarnă și de vară, cu creșteri ale dimensiunii zonei de ablație a stratului de gheață (zona cu topire netă de peste un an). Acest lucru este asociat cu modificări ale albedoului de suprafață, deoarece gheața are un albedo mai mic decât zăpada albă, exacerbând topitura. În general, acest lucru duce la o scădere a suprafeței stratului de gheață din Groenlanda (Figura 4) și la o scădere a volumului de gheață.
Accelerarea în ghețarii de ieșire
Descărcarea de gheață din ghețarii principali de ieșire a stratului de gheață din Groenlanda a crescut, de asemenea, ghețarii accelerând în vestul Groenlandei (de exemplu, Jakobshavn Isbrae, JI) (Figura 4). Acest flux de gheață mai rapid duce la aceste ghețari de ieșire care descarcă mai mult volum de gheață în ocean ca aisberguri decât este înlocuit de zăpadă, astfel încât ghețarii de ieșire sunt și ei mai subțiri, așa cum se vede prin roșu în figura de mai jos.
Figura 4. Ratele medii ale modificării suprafeței (dh/dt) în timp (2010-2017) pentru foile de gheață din Groenlanda și Antarctica [2] .
Stratul de gheață din Antarctica
Volumul de gheață al stratului de gheață antarctic
Cele mai bune estimări ale volumului din Antarctica provin din BEDMAP2 [5]. BEDMAP2 ne oferă o hartă detaliată a bazei stratului de gheață, derivată în principal din date radar. Există trei straturi de gheață în Antarctica, fiecare cu propriile sale caracteristici unice. Sunt cel mai mare strat de gheață din estul Antarcticii (EAIS), cu o LES de 53,3 m, placa de gheață din West Antarctic (WAIS), cu o LES de 4,3 m, și panoul de gheață din Peninsula Antarctică (APIS) cu o LES de 0,2 m.
Cota de suprafață a stratelor de gheață din Groenlanda și Antarctica (IPCC AR5)
Figura 5. BEDMAP2 (Fretwell și colab., 2013; IPCC AR5).
Echilibrul masei suprafeței Antarcticii
Este foarte frig în Antarctica, cu o topire foarte limitată a suprafeței [6]. Există o acumulare abundentă în părțile de coastă ale Antarcticii, în special în vestul Antarcticii de Vest și în APIS. Figura de mai jos arată unde echilibrul de masă al suprafeței este cel mai mare; roșii și galbeni indică mult mai multă ninsoare decât se pierde prin topirea suprafeței. Este rece și uscat în centrul stratului de gheață din estul Antarcticii, cu foarte puține căderi de zăpadă sau topirea suprafeței.