Grenlandijos ledynas tirpsta iš apačios į viršų ir tai dabar yra veiksnys, kuris labiausiai prisideda prie pasaulinio jūros lygio kilimo, perspėjama naujame tyrime.
Mokslininkai stebėjo beprecedenčius tirpsmo mastus ledo sluoksnio apačioje, kas sukėlė didžiulių vandens tirpsmo kiekių kritimą nuo paviršiaus link pagrindo.
Tirpsmo vandeniui leidžiantis žemyn energija yra paverčiama šiluma, panašiai kaip didelėse užtvankose yra generuojama hidroelektrinė energija.
Šis efektas yra didžiausias šilumos šaltinis po šiuo antruoju pagal dydį pasaulio ledo sluoksniu, kas veda link fenomenaliai aukštų tirpsmo mastų ties jo pagrindu, nustatė tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama Kembridžo universiteto.
Tepamasis tirpsmo vandens poveikis daro įtaką ledynų judėjimui ir į vandenyną išleidžiamo ledo kiekiui, tačiau tiesiogiai išmatuoti sąlygas po daugiau nei 1 km ledo iki dugno yra iššūkis, ypač Grenlandijoje, kur ledynai yra vieni greičiausiai judančių visame pasaulyje.
Anot ekspertų, dėl to yra sunku suprasti dinamišką Grenlandijos ledo sluoksnių elgesį ir prognozuoti būsimus pasikeitimus.
Kiekvieną vasarą ledo sluoksnio paviršiuje, kylant temperatūroms ir didėjant kasdieniam saulės šviesos kiekiui, susiformuoja tūkstančiai tirpsmo vandens ežerų ir upelių.
Tačiau daugelis šių ežerų greitai suteka į dugną, sukrenta per plyšius ir didelius lūžius, kurie susiformuoja lede.
Su besitęsiančiu vandens tiekimu iš upelių ir upių, jungtys tarp paviršiaus ir dugno, dažnai lieka atviros.
Profesorius Poul Christoffersen iš Kembridžo universiteto „Scott Polar Research Institute“ tyrimų instituto, tyrinėjo šiuos tirpsmo vandens ežerus, kaip ir kodėl jie taip greitai nuteka bei poveikį, kurį jie turi bendrai ledo sluoksnių elgsenai kylant globalioms temperatūroms.
„Tirdami bazinių ledo sluoksnių ir ledynų tirpsmą, mes analizavome tokius šilumos šaltinius, kaip trintis, geoterminė energija, latentinė šiluma, išsiskirianti, kai vanduo užšąla, ir šilumos praradimai į aukščiau esantį ledą,“ – sakė Christoffersen.
„Tačiau į ką mes nežiūrėjome, tai šiluma, sukuriama paties besileidžiančio vandens. Vandenyje yra sukaupta daug gravitacinės energijos, kuri formuojasi paviršiuje, ir jam krentant žemyn energija turi kažkur pasidėti.“
Kad išmatuotų tirpsmo mastus ties ledo sluoksnių pagrindu, mokslininkai panaudojo radijo-aido zondavimą – technologiją, sukurtą „British Antarctic Survey“ (BAS) ir anksčiau panaudotą ant Antarktidoje plūduriuojančių ledo sluoksnių.
„Mes nebuvome tikri, kad ši technika taip pat suveiktų ant greitai tekančių ledynų Grenlandijoje,“ – sakė bendraautorius, Dr. Tun Jan Young.
„Palyginus su Antarktida, ledas deformuojasi labai greitai ir vasarą čia yra labai daug tirpsmo vandens, kas komplikuoja darbus. Nustatyta, kad tirpsmo mastai ties pagrindu buvo tokie pat aukšti, kaip tie, kurie buvo išmatuoti ties paviršiumi, naudojant meteorologinę stotį.“
Taip yra nepaisant to fakto, kad paviršius sulaukia šilumos iš saulės, o pagrindas – ne.
Kad paaiškintų rezultatus, tyrėjai iš Kembridžo suvienijo jėgas su mokslininkais iš Kalifornijos Santa Cruz universiteto bei Danijos ir Grenlandijos geologinių tyrimų tarnybos (angl. Geological Survey of Denmark and Greenland).
Tyrėjai apskaičiavo, kad kiekvieną 2014 metų vasaros dieną į Store ledyno pagrindą buvo pernešama iki 82 milijonų kubinių metrų tirpsmo vandens.
Jie apskaičiavo, kad besileidžiančio vandens sukuriama energija, tirpsmo piko periodų metu, buvo sulyginama su energija, kurią sukuria Trijų tarpeklių užtvanka Kinijoje – didžiausia pasaulyje hidroelektrinė.
Su tirpsmo zona, kuri vasaros metu išsiplečia iki beveik milijono kvadratinių kilometrų, Grenlandijos ledo sluoksnis sukuria daugiau hidroenergijos, nei dešimt didžiausių hidroelektrinių kartu sudėjus, nustatė mokslininkai.
„Atsižvelgiant į tai, ką mes stebime aukštosiose platumose, kalbant apie klimato kaitą, tai ši hidroenergijos forma gali lengvai padvigubėti ar patrigubėti, ir mes vis dar net neįtraukiame šių skaičių vertindami ledo sluoksnio indėlį į jūros lygio kilimą,“ – sakė Christoffersen.
Tyrėjai sulygino temperatūros matavimus iš sensorių, įrengtų netoliese esančiame gręžinyje, kad patikrintų radaro užfiksuotus tirpsmo greičius.
Jie nustatė, kad pagrinde vandens temperatūra siekia net 0,88°C, o tai yra netikėtai šilta ledo sluoksnio pagrindui, kurio lydymosi temperatūra yra -0,40°C.
„Gręžinio stebėjimai patvirtino, kad tirpsmo vanduo įkaista, pasiekęs dugną,“ – sakė Christoffersen.
„Krentančio vandens generuojama šiluma tirpdo ledą iš apačios į viršų ir tirpsmo mastas, kurį mes pristatome, yra visiškai beprecedentis.“
Tyrėjų teigimu, jų tyrimas pateikia pirmus konkrečius įrodymus apie ledo sluoksnio masės praradimo mechanizmą, kuris kol kas nėra įtrauktas į pasaulinio jūros lygio kilimo projekcijas.
Nors aukštas tirpsmo tempas yra būdingas šilumai, kuri susidaro subledyniniuose nutekėjimo keliuose, kuriais teka paviršinis vanduo, Grenlandijoje susidaro didžiulis paviršinio vandens kiekis ir jis auga, o beveik visas jis nuteka į dugną.