مدل جدید: فروپاشی ورقه یخی غرب قطب جنوب در دمای کنونی اقیانوس برگشتناپذیر است
شبیهسازیهای اقلیمی با وضوح بالا نشان میدهند که افزایش بسیار ناچیز دمای آبهای عمیق اقیانوس ممکن است از قبل باعث آغاز فروپاشی خودپایدار و برگشتناپذیر ورقه یخی غرب قطب جنوب شده باشد.
به قلم آزاده ابراهیمی
این خبر را به اشتراک بگذارید
- متخصصان یخچالشناسی و مدلسازی
- تمرکز بر فیزیک بیثباتی ورقه یخی دریایی و دقت آستانههای دمایی که باعث ذوب شدن فرار میشوند.
- برنامهریزان سازگاری ساحلی
- تمرکز بر جدول زمانی افزایش سطح دریا، با اشاره به اینکه تفاوت بین فروپاشی ۵۰۰ ساله و ۲۰۰۰ ساله تعیین میکند که آیا شهرها میتوانند سازگار شوند یا خیر.
- حامیان سیاستهای اقلیمی
- استدلال میکنند که حتی اگر فروپاشی غرب قطب جنوب قطعی باشد، کاهش فوری انتشار گازهای گلخانهای برای نجات ورقه یخی بسیار بزرگتر شرق قطب جنوب ضروری است.
نکات کلیدی
- مدلهای جدید نشان میدهند که ورقه یخی غرب قطب جنوب ممکن است تنها با ۰٫۲۵ درجه سانتیگراد گرم شدن آبهای عمیق اقیانوس، با فروپاشی برگشتناپذیر مواجه شود.
- این آسیبپذیری ناشی از بیثباتی ورقه یخی دریایی است، جایی که بستر سنگی با شیب معکوس یک حلقه بازخورد ذوب شدن فرار ایجاد میکند.
- پس از فعال شدن، فروپاشی بدون توجه به خنک شدن جوی در آینده، خودپایدار میشود.
- افزایش سطح دریا به میزان چندین متر که از این امر ناشی میشود، احتمالاً طی قرنها تا هزارهها رخ خواهد داد.
چرا مهم است
ورقه یخی غرب قطب جنوب به اندازهای آب در خود دارد که میتواند سطح آبهای جهانی را چندین متر بالا ببرد. اگر فروپاشی آن واقعاً قطعی شده باشد، برنامهریزی زیرساختهای ساحلی جهانی باید از پیشگیری به سمت عقبنشینی مدیریتشده طی قرنهای آینده تغییر یابد.
در عمق چند صد متری زیر سطح دریای آموندسن، دمای آب در حال حاضر کمی بالاتر از نقطه انجماد قرار دارد. اما بر اساس نسل جدیدی از مدلهای ورقه یخی با وضوح بالا، افزایش تنها ۰٫۲۵ درجه سانتیگراد در دمای این آبهای عمیق اقیانوس میتواند برای آغاز یک فروپاشی برگشتناپذیر و خودپایدار در ورقه یخی غرب قطب جنوب کافی باشد.[1][6]
این یافتهها، که از شبیهسازیهای اخیر از جمله مطالعهای در سال ۲۰۲۶ منتشر شده در مجله «کرایوسفر» (The Cryosphere) به دست آمدهاند، نشان میدهند که ممکن است آستانه عقبنشینی فاجعهبار از قبل رد شده باشد. محققان با شروع مدلها از مشاهدات ماهوارهای کنونی در مورد کاهش جرم یخ و اجرای آنها برای آینده، دریافتند که نیروی حرارتی فعلی اقیانوس برای ذوب شدن بخشهای بزرگی از قاره، حتی بدون گرمایش بیشتر جوی، کفایت میکند.[1]
برای درک اینکه چرا چنین تغییر دمای ناچیزی سرنوشت یک قاره را تعیین میکند، باید به ساختار زیرین غرب قطب جنوب نگاه کرد. برخلاف نیمه شرقی ورقه یخی که عمدتاً روی زمینهای مرتفع قرار دارد، بخش زیادی از ورقه یخی غرب قطب جنوب بر روی حوضهای از بستر سنگی قرار گرفته که بسیار پایینتر از سطح دریا فرو میرود. این ورقه توسط قفسههای یخی شناور عظیمی در جای خود نگه داشته شده است که مانند تکیهگاههای معماری عمل کرده و در برابر جریان رو به بیرون یخچالها مقاومت میکنند.[2][6]
آسیبپذیری ساختاری در «خط اتصال» (Grounding Line) قرار دارد—مرز دقیقی که در آن یخ یخچال از بستر سنگی جدا شده و شروع به شناور شدن بر روی اقیانوس میکند. آب گرمتر عمیق قطبی (Circumpolar Deep Water) به طور فزایندهای به داخل فلات قاره نفوذ کرده و با این خطوط اتصال برخورد میکند. همانطور که آب نسبتاً گرم یخ را از زیر ذوب میکند، خط اتصال مجبور به عقبنشینی بیشتر به سمت داخل خشکی میشود.[3][4]
آسیبپذیری ساختاری در «خط اتصال» (Grounding Line) قرار دارد—مرز دقیقی که در آن یخ یخچال از بستر سنگی جدا شده و شروع به شناور شدن بر روی اقیانوس میکند.
از آنجا که بستر سنگی در غرب قطب جنوب به سمت مرکز قاره شیب دارد، هر مرحله از عقبنشینی، مقطع ضخیمتر و عمیقتری از یخ را در معرض اقیانوس قرار میدهد. این هندسه یک حلقه بازخورد فرار ایجاد میکند که به عنوان بیثباتی ورقه یخی دریایی (Marine Ice Sheet Instability) شناخته میشود. هنگامی که عقبنشینی در این بستر سنگی با شیب معکوس آغاز شود، فیزیک یخ حکم میکند که جریان رو به بیرون و ذوب شدن آن ادامه یابد، صرف نظر از اینکه آیا اقیانوس متعاقباً به دمای قبل از دوران صنعتی خنک شود یا خیر.[3]
هنگامی که این نقطه اوج فعال شود، فروپاشی کاملاً خودپایدار میشود. مدلها نشان میدهند در حالی که رشد یک ورقه یخی با این عظمت دهها هزار سال طول میکشد، بیثبات کردن آن تنها به چند دهه اعمال نیروی حرارتی مداوم در خط اتصال نیاز دارد.[1][5]
ورقه یخی قطب جنوب به عنوان یک توده یکپارچه عمل نمیکند، بلکه شبکهای از حوضههای متقابل با آسیبپذیریهای متمایز است. حوضه دریای آموندسن، که محل قرارگیری یخچالهای عظیم «توِیتس» (Thwaites) و «پاین آیلند» (Pine Island) است، کمترین آستانه دمایی را برای فروپاشی دارد و در حال حاضر بزرگترین عامل کمککننده به کاهش جرم یخ قطب جنوب است.[1][4]
آنچه هنوز اثبات نشده، جدول زمانی دقیق این فروپاشی است. در حالی که مدلها بر اجتنابناپذیر بودن فروپاشی پس از عبور از آستانه حرارتی توافق دارند، افزایش سطح آبهای جهانی ناشی از آن – که تقریباً سه تا چهار متر تخمین زده میشود – احتمالاً طی قرنها تا هزارهها رخ خواهد داد. فاز اولیه شامل عقبنشینی آهسته خط اتصال در طول چند صد سال است و پس از آن دورهای از کاهش جرم سریع و فاجعهبار فرا میرسد.[1][2]
برای شهرهای ساحلی در سراسر جهان، تمایز بین یک فروپاشی ۵۰۰ ساله و یک فروپاشی ۲,۰۰۰ ساله، امکانپذیری سازگاری را تعیین میکند. در حالی که نقطه اوج برای غرب قطب جنوب ممکن است از قبل قطعی شده باشد، محققان تأکید میکنند که کاهش شدید انتشار گازهای گلخانهای جهانی همچنان برای جلوگیری از فعال شدن آستانههای دمایی بالاتر در ورقه یخی بسیار بزرگتر و در حال حاضر پایدار شرق قطب جنوب، حیاتی است.[5][6]
بررسی عمیق دیدگاهها
متخصصان یخچالشناسی و مدلسازی
تمرکز بر فیزیک بیثباتی ورقه یخی دریایی و دقت آستانههای دمایی که باعث ذوب شدن فرار میشوند.
برای محققانی که دینامیک یخ را مدلسازی میکنند، تمرکز بر مکانیک خط اتصال است. اجماع حاصل از شبیهسازیهای اخیر با وضوح بالا این است که ورقه یخی غرب قطب جنوب نه تنها در حال ذوب شدن است، بلکه از نظر ساختاری نیز بیثبات میشود. از آنجا که بستر سنگی به سمت داخل قاره شیب دارد، هر گونه عقبنشینی خط اتصال، یک صخره یخی بلندتر را در معرض اقیانوس قرار میدهد و فشار رو به بیرون را افزایش داده و جریان را تسریع میکند. مدلسازان تأکید میکنند که این واقعیت هندسی، فروپاشی را پس از عبور از یک آستانه حرارتی خاص، خودپایدار میسازد و بحث علمی را از «آیا» فرو میپاشد به «با چه سرعتی» فیزیک اجازه میدهد تا متلاشی شود، تغییر میدهد.
برنامهریزان سازگاری ساحلی
تمرکز بر جدول زمانی افزایش سطح دریا، با اشاره به اینکه تفاوت بین فروپاشی ۵۰۰ ساله و ۲۰۰۰ ساله تعیین میکند که آیا شهرها میتوانند سازگار شوند یا خیر.
از منظر زیرساخت و برنامهریزی شهری، حجم محض افزایش سطح دریای قطعی شده، کمتر از نرخی که در آن رخ خواهد داد، قابل اقدام است. افزایش سه متری که طی ۲,۰۰۰ سال توزیع شود، امکان عقبنشینی مدیریتشده چند نسلی، تغییرات تدریجی منطقهبندی، و چرخه جایگزینی طبیعی زیرساختهای ساحلی را فراهم میکند. با این حال، اگر فاز کاهش جرم سریع طی چند قرن آینده آغاز شود، سازگاری به طور تصاعدی پرهزینهتر و مخربتر میشود. برنامهریزان استدلال میکنند که مدلهای اقلیمی باید اولویت را به کاهش عدم قطعیت در مورد سرعت فروپاشی بدهند، زیرا تنها همین متغیر، استراتژیهای بقای مراکز اقتصادی بزرگ ساحلی جهان را تعیین میکند.
حامیان سیاستهای اقلیمی
استدلال میکنند که حتی اگر فروپاشی غرب قطب جنوب قطعی باشد، کاهش فوری انتشار گازهای گلخانهای برای نجات ورقه یخی بسیار بزرگتر شرق قطب جنوب ضروری است.
یک نگرانی عمده در میان حامیان سیاست این است که اخبار مربوط به یک نقطه اوج «برگشتناپذیر» ممکن است باعث ایجاد تقدیرگرایی اقلیمی شود. آنها تأکید میکنند که سیستم اقلیمی زمین شامل آستانههای متمایز متعددی است. در حالی که حوضه دریای آموندسن ممکن است وارد یک فروپاشی بلندمدت شده باشد، ورقه یخی شرق قطب جنوب – که به مراتب یخ بیشتری در خود دارد – عمدتاً پایدار باقی میماند و برای بیثبات شدن به دماهای به مراتب بالاتری نیاز دارد. حامیان استدلال میکنند که پذیرش از دست رفتن غرب قطب جنوب باید به عنوان یک هشدار جدی عمل کند تا یک امتیاز، و بر نیاز فوری برای توقف انتشار گازهای گلخانهای قبل از عبور سیاره از نقاط اوج عناصر بزرگتر و فاجعهبارتر سیستم زمین تأکید میکند.
منابع
[1]The Cryosphereمتخصصان یخچالشناسی و مدلسازیThe effect of the present-day imbalance on schematic and climate forced simulations of the West Antarctic Ice Sheet collapse
مطالعه در The Cryosphere →
[2]Wikipediaحامیان سیاستهای اقلیمیWest Antarctic Ice Sheet
مطالعه در Wikipedia →
[3]Wikipediaحامیان سیاستهای اقلیمیMarine ice sheet instability
مطالعه در Wikipedia →
[4]Wikipediaحامیان سیاستهای اقلیمیThwaites Glacier
مطالعه در Wikipedia →
[5]Wikipediaحامیان سیاستهای اقلیمیTipping points in the climate system
مطالعه در Wikipedia →
[6]تیم سردبیری کوهستانبرنامهریزان سازگاری ساحلیتحلیل تیم سردبیری کوهستان
مطالعه در تیم سردبیری کوهستان →
نظرات
بیشتر در علم
مشاهده همه →حالت ماده
کشف نوع جدیدی از ماده: بلور بافت سهبعدی قابل بازنویسی در دمای اتاق
3 منبع
تاریخ علم
مکانیسم آسمان پارسی: تقویم جلالی و جفت طوسی چگونه نجوم جهان را دگرگون کردند؟
3 منبع
فناوری کوانتوم
آیبیام معماری ماژولار سرمایش عمیق را برای مقیاسدهی کامپیوترهای کوانتومی نمایش میدهد
5 منبع
هیدرولوژی خزر
موتور تبخیر و تکامل در خزر: خلیج قرهبغاز و شیب شوری چگونه زیستبوم بزرگترین دریاچه جهان را کنترل میکنند؟
6 منبع
هر زاویه. هر روز.
دریافت علم اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاهها، مستقیم در صندوق ورودی شما.





