Explicarea științei ghețarilor din Antarctica

În această pagină, am încercat să explic și să corectez câteva concepții greșite comune despre ghețarii deținute adesea de studenți.

Nimic nu trăiește pe ghețari

Ghețarii pot părea lipsiți de viață, dar de fapt sunt un punct fierbinte biologic bogat. Ghețarii sunt locuri cu praf și acel praf este legat împreună cu o viață microbiană bogată și variată. Acest praf se numește „crioconit” și este un amestec de praf, bucăți de rocă și microbi.

Praful este aruncat pe suprafața ghețarului dintr-o varietate de surse (cenușă, nisip, funingine provenite din incendii, depuse în ploaie sau în zăpadă) și se deplasează pe suprafața ghețarului prin apă topită. Ghețarii sunt de fapt depozite mari de carbon și ar trebui incluși în bugetul de carbon al Pământului.

Crioconitul este, de asemenea, important, deoarece leagă praful de suprafața ghețarului, întunecând ghețarul. Ghețarii mai întunecați absorb mai multă energie din soare și se topesc mai repede, astfel încât bugetul microbian al unui ghețar este important pentru echilibrul său de masă.

Crioconitul se acumulează adesea în găurile de crioconit. Acest lucru se datorează faptului că materia întunecată absoarbe mai multă radiație și se topește mai repede decât gheața albă și curată din jur.

Citiți mai multe despre acest lucru în acest articol C3W și pe Glaciers Online (și aici).

Ghețarii sunt albi

Ghețarii sunt tot felul de culori. De departe, ele arată adesea albe. Aproape de ele pot fi albe, albastre, gri, roșii, verzi sau chiar negre!

despre

Cristale de gheață albastre în gheața ghețarului. Zăpada este comprimată încet până formează cristale de gheață albastre. Credit foto: Ian Hey

Gheața ghețarului este adesea albastră. Când zăpada cade pe ghețari, formează straturi. Zăpada mai veche devine comprimată de greutatea zăpezii noi deasupra ei. Aceasta se numește firn. Treptat, din ce în ce mai multă zăpadă cade deasupra acestui firn, comprimându-l în continuare. Aceasta devine în cele din urmă gheață de ghețar.

Cristalul este schimbat, iar gheața ghețarului este de obicei limpede. Proprietățile de refracție ale acestui cristal îl fac să pară albastru.

Ghețarii pot fi nuanțați de roșu sau verde de alge, iar depistarea unui aisberg verde este un timp excelent pe navele de cercetare din regiunile polare. În schimb, rocile pot cădea pe suprafața unui ghețar, făcându-l să pară negru sau maro închis.

Vedeți acest minunat videoclip de Allen Pope pentru a vedea mai multe culori ale ghețarilor!

Ghețarii care nu avansează și nici nu se retrag sunt staționari

Botul (sau capătul) unui ghețar poate fi staționar, dar gheața în sine nu este. Capătul unui ghețar este staționar atunci când acumularea (zăpada) în partea de sus a ghețarului este egală cu ablația (topirea) în partea de jos a ghețarului.

Deoarece vârful ghețarului nu devine din ce în ce mai gros și fundul ghețarului nu dispare, există un transfer de masă din vârful ghețarului în partea de jos. Când un ghețar se află într-un astfel de echilibru, acesta curge încă în jos, sub forța gravitației.

Dacă acumularea în partea de sus a ghețarului este mai mare decât ablația în partea de jos, ghețarul va avansa și, probabil, va accelera. Dacă ablația (topirea) este mai mare decât acumularea, atunci ghețarul se va micșora. Dacă acumularea = ablație, atunci echilibrul masei ghețarului este în echilibru.

Ghețarii care se retrag curg înapoi.

Un ghețar este o grămadă de gheață și va curge întotdeauna în jos sub gravitație. Dacă mai multă gheață se topește la bot decât este alimentată în partea de sus de ninsori, atunci ghețarul se va retrage sau se va micșora - va curge în continuare în jos, dar poziția botului se mișcă înapoi.

Tind să evit să folosesc „retragerea”, deoarece are aceste conotații de gheață care curge înapoi. Dacă aveți dubii, amintiți-vă că armatele se retrag (întoarceți-vă și fugiți), dar parul se retrage (părul continuă să crească, dar cade în față).

Aisbergurile, rafturile de gheață, gheața mării și nivelul mării cresc.

Există adesea confuzie cu privire la diferența dintre aceste caracteristici înghețate. Aisbergurile sunt bucăți de ghețar (un ghețar care se termină în ocean) care au căzut în mare sau într-un lac și au plutit. Acest proces se numește fătare. Cea mai mare parte a ablației (pierderii de gheață) a ghețarilor de maree se face prin fătarea aisbergului.

Aisberguri sunt, prin urmare, fabricate din apă dulce și fac cuburi de gheață excelente pentru gin-tonic. Aisbergurile plutesc deja, așa că atunci când se topesc, nu duc la creșterea nivelului mării. Cu toate acestea, dacă un ghețar de maree începe să facă mai multe aisberguri și să transmită mai multă gheață care era pe sol în ocean, atunci acest lucru va duce la creșterea nivelului mării. Rețineți gheața murdară din aisbergul din fotografia de mai jos.

Gheata de mare este apă de mare înghețată și este sărată. Marea din regiunile polare, cum ar fi Oceanul Arctic și în jurul continentului antarctic, îngheață anual în iarna polară. Gheața de mare plutește și, atunci când se topește, nu contribuie la creșterea nivelului mării.

Rafturi de gheață sunt porțiunile plutitoare ale ghețarilor. Există câteva rafturi de gheață foarte mari în jurul Antarcticii și sunt hrănite de un număr mare de ghețari. Uneori, ele acumulează mai multă gheață la baza lor prin înghețarea apei de mare pe ele, ceea ce poate duce la apariția unor organisme marine uneori la suprafața raftului de gheață! Vedeți fotografiile noastre ale raftului de gheață McMurdo.

Rafturile de gheață plutesc și, atunci când se topesc sau fățesc aisberguri mari, nu duc direct la creșterea nivelului mării. Cu toate acestea, rafturile de gheață sunt importante deoarece rețin ghețarii de pe uscat. Când se prăbușesc brusc, așa cum au făcut-o mai mulți în jurul Peninsulei Antarctice, ghețarii curg mai repede și transmit mai multă gheață către mare, rezultând creșterea nivelului mării.

Puteți vedea această pagină la NSIDC pentru mai multe informații despre rafturile de gheață.

Ghețarii sunt buldozere

O altă concepție greșită obișnuită este că ghețarii se erodează prin împingerea rocilor. De fapt, greutatea gheții de mai sus provoacă topirea presiunii (gheața ocupă mai mult volum decât apa, deci se topește sub presiune). Puteți încerca acest lucru chiar dvs. cântărind un fir de brânză și așezându-l peste un cub de gheață. Se va topi prin cubul de gheață și se va îngheța deasupra acestuia.

Zgârieturi (striații) pe un bolovan de gresie

Când un ghețar întâmpină un obstacol (cum ar fi un bolovan), bolovanul inhibă fluxul ghețarului prin deformarea internă a gheții. Creșterea presiunii are ca rezultat topirea apei în jurul bolovanului. Apa se reîngheță pe bolovan și o „smulge” - o ridică și o scoate.

Cu cât baza ghețarului este mai aspră, cu atât se topeste mai multă presiune, ceea ce poate duce la un flux mai rapid de gheață. De asemenea, ghețarii se abrazează: macină pietre unul împotriva celuilalt, producând argile fine și moji. Nu puteți bea apa topită care curge dintr-un ghețar, deoarece conține toată această „făină de stâncă”.

Rezistența la abraziune duce la suprafețe netezite, rotunjite și bolovani care au fost transportați glacial de obicei sunt fațetați (au fețe sau părți laterale), colțuri rotunjite și uneori au zgârieturi (striații) unde au intrat în contact cu alte roci și au fost târâți unul peste altul.

Diferența dintre polii nord și sud

Polul Nord se află în Oceanul Arctic. Nu există pământ la Polul Nord. Cu toate acestea, marea îngheață în fiecare an, astfel încât să puteți merge până la stâlp. Extinderea gheții marine arctice variază în fiecare an și a scăzut în ultimii 40-50 de ani.

Polul Sud se află pe continentul Antarctic, în centrul unei mari plăci de gheață. Gheața are o grosime de aproximativ 3000 m aici, iar stâlpul în sine este o întindere plană, fără caracteristici.

Ambii poli experimentează câteva luni de întuneric în timpul iernii lor, dar iernile lor sunt în momente diferite - Polul Nord este întunecat din noiembrie până în februarie, iar Polul Sud este întunecat în perioada iunie-septembrie.

Pinguinii trăiesc în emisfera sudică, iar urșii polari trăiesc în emisfera nordică.

„Epoca de gheață”

Tabelul 1. Scala de timp geologică

Suntem încă într-o epocă de gheață. Clima Pământului a oscilat de multe ori în ultimii 2,4 milioane de ani, iar această perioadă se numește cuaternar. Epoca cuaternară a fost caracterizată de glaciații repetate, care au sculptat și modelat suprafața pământului în numeroase ocazii.

În prezent ne aflăm în Holocen, care a început în urmă cu aproximativ 10.000 de ani, când ultimele straturi de gheață au dispărut.

Glaciațiile cuaternare sunt „ritmate” de variații previzibile și regulate ale orbitei Pământului, cu o orbită mai alungită care are ca rezultat veri mai reci și ghețarizarea.

De la „Tranziția Pleistocenului Mijlociu”, glaciațiile au avut loc pe o perioadă de timp de aproximativ 100.000 de ani. Înainte de aceasta, plăcile de gheață mai mici au oscilat pe un ciclu de 41.000 de ani.

Clima din ultimii 5 milioane de ani.

Ghețarii nu sunt importanți

Calotele polare de gheață reglează circulația oceanelor noastre globale, astfel încât straturile mari de gheață joacă un rol vital în climatul nostru. Micii ghețari din întreaga lume se topesc și contribuie la creșterea nivelului mării. Ghețarii din întreaga lume sunt importanți ca resursă de apă, utilizată pentru hidroenergie, industrie, irigații și consumul casnic. Rafturile de gheață din jurul Antarcticii joacă un rol important în reglarea ratelor de flux de gheață.

Puteți citi despre acest lucru mai detaliat la De ce să studiați ghețarii?

Ghețarii se mișcă încet

De fapt, ghețarii curg cu o varietate de viteze, care este controlată de o serie de factori, dar în primul rând de regimul lor termic. Pot fi pe bază de umed sau rece și uscat, în funcție de temperatura gheții, de rugozitatea bazală și de cât de gros este ghețarul.

Simetimes puteți obține ghețari răcori într-un climat încălzit - topirea crescută are ca rezultat subțierea, iar ghețarul nu mai este suficient de gros pentru ca gheața să se topească la baza sa. Ghețarul este „rece” - este uscat la baza sa și, prin urmare, se mișcă foarte încet și nu este eficient la eroziunea sau transportul sedimentelor.

Cu toate acestea, unii ghețari de pe versanți abrupți din regiunile temperate pot curge într-adevăr foarte repede. Ghețarul Fox, în Noua Zeelandă, este unul dintre ghețarii din vale cu cea mai rapidă curgere din lume. Ghețarul Fox poate curge până la 5 metri pe zi.

Curentele de gheață sunt responsabile pentru cea mai mare parte a mișcării gheaței din plăcile de gheață.

Pâraie de gheață din Antarctica

Ghețari puri, curați, limpezi ca cristalul

Ghețarii antrenează sedimente la baza lor, astfel încât gheața bazală este foarte murdară (a se vedea aisbergul de mai sus!). De obicei, gheața bazală a ghețarului are straturi de nisip înghețat, nămol și pietricele sau bolovani.

În al doilea rând, resturile pot cădea pe suprafața unui ghețar de pe pereții văii din lateral sau deasupra. Dacă există o mulțime de resturi care cad pe gheață, acestea pot forma un ghețar de stâncă.

Gheața ghețarului poate fi, de asemenea, curată și curată, formând cristale mari și clare. Această gheață a ghețarului s-a reformat sub presiune și prin topire și înghețare.

Lecturi suplimentare

Unele concepții greșite comune sunt explorate în continuare în acest excelent articol al prof. Mike Hambrey.

Puteți vedea, de asemenea, această publicație care acoperă concepțiile greșite în Științele Pământului de Francek, 2013.

Articole similare

4 gânduri despre „Concepții greșite comune despre ghețari”

Bună Bethan, m-am gândit că ați putea aprecia această lucrare, în special Tabelul 4. Mai degrabă, din păcate, citatele din tabel sunt puțin ambigue dacă autorii au cauzat sau au identificat concepția greșită listată. Deși ni se dau numele acolo, cred că putem face o presupunere sigură despre care este corect. Autorul afirmă, de asemenea: „Până în prezent, nu există articole de reviste peer-review cu privire la concepțiile greșite ale ghețarilor. Având în vedere atenția recentă dedicată schimbărilor climatice și impactului acesteia asupra criosferei, acesta pare un moment oportun pentru efectuarea de cercetări asupra concepțiilor greșite ale ghețarilor. ” Deci iată-te.

Sper că totul este bine în Wellington!

Uau, mulțumesc - nu văzusem lucrarea asta. Văd că mai avem multe de abordat!

M-am bucurat de această postare și mulțumesc pentru linkul către videoclipul minunat de culori de ghețar.

Un punct despre care mă întreb este „Suntem încă într-o eră de gheață”. Având în vedere nivelurile de dioxid de carbon acum, cele mai ridicate de la Pliocen și traiectoria actuală ca de obicei, din punct de vedere științific nu este acest punct în pericol ca el însuși să fie o concepție greșită?

Ce probabilitate ați spune că există regimul bi-stabil al epocilor glaciare și al interglacialelor scurte va continua? Din câte văd, din lecturile mele despre știință, arderea umană a combustibililor fosili și schimbarea utilizării terenurilor ne scoate decisiv dintr-o epocă de gheață, de unde discursul geologilor și al oamenilor de știință a climei despre un antropocen. S-ar părea că există o probabilitate foarte scăzută a unei alte ere glaciare în următoarele zeci de mii de ani, deoarece modificările orbitale care reduc forțarea insolației vor fi mult depășite de creșteri de lungă durată ale forțării antropice cu CO2.

Nu ai fi de acord?

Aisbergurile nu sunt deloc sărate. Fizica felului în care înghețează purifică apa, cu excepția locurilor în care adună zăpada și, la rândul lor, aisbergurile sunt o formă de apă mult mai pură decât ghețarii. De fapt, este una dintre concepțiile despre care mi-am dat seama că le văd. Gheața ghețară dintre praf, alge, curățarea podelei pământului, reziduurile vulcanului, cenușa vulcanică și sublimarea sunt foarte murdare. Ciudat că unii au apă de ghețar despre care pretind că este pură, deoarece gheața este mai veche decât omul. Până în prezent există mult mai multă poluare naturală decât cea provocată de om.

Lasă un răspuns Anulează răspunsul

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Aflați cum sunt procesate datele despre comentarii.