Durante cinco anos, uma expedição científica tentou chegar Pine Island Glacier plataforma de gelo em um canto remoto, wind-montado da Antártida. Os obstáculos para chegar até a plataforma de gelo eram extremas, mas o objetivo da ciência era simples: para medir a rapidez com que o mar estava derretendo a língua de gelo longo de 37 milhas por baixo por perfuração através da plataforma de gelo.
A equipe internacional, liderada por Robert Bindschadler emérito glaciologista da NASA e financiado pela National Science Foundation e NASA, teve de abortar sua missão, em 2007, devido a dificuldades logísticas depois de se tornar as primeiras pessoas a nunca pousar na plataforma de gelo. Em sua próxima tentativa, em 2011, o mau tempo impediu que os cientistas cheguem a plataforma de gelo até que fosse tarde demais na estação de campo para realizar a sua ciência. Não era até dezembro de 2012 que a equipe finalmente foi capaz de instalar os instrumentos científicos.
Essas medições realizadas sobre e abaixo da Pine Island Glacier plataforma de gelo produziram os primeiros resultados científicos, determinando a velocidade com que a água do mar quente está corroendo o gelo debaixo da parcela flutuante da geleira.
Em um artigo publicado na revista Science em 13 de setembro, a equipe descreve como em um de seus locais de estudo, no meio da plataforma de gelo, a taxa de derretimento foi tão alto quanto 2,36 polegadas (seis centímetros) por dia.
"Esta é a primeira observação da taxa de derretimento real debaixo da plataforma de gelo", disse Timothy Stanton, oceanógrafo da Naval Postgraduate School, em Monterey, na Califórnia, e principal autor do artigo. "Nós temos observações usando sensoriamento remoto de vários tipos, mas estes são reais medições in situ".
A equipe internacional, liderada por Robert Bindschadler emérito glaciologista da NASA e financiado pela National Science Foundation e NASA, teve de abortar sua missão, em 2007, devido a dificuldades logísticas depois de se tornar as primeiras pessoas a nunca pousar na plataforma de gelo. Em sua próxima tentativa, em 2011, o mau tempo impediu que os cientistas cheguem a plataforma de gelo até que fosse tarde demais na estação de campo para realizar a sua ciência. Não era até dezembro de 2012 que a equipe finalmente foi capaz de instalar os instrumentos científicos.
Essas medições realizadas sobre e abaixo da Pine Island Glacier plataforma de gelo produziram os primeiros resultados científicos, determinando a velocidade com que a água do mar quente está corroendo o gelo debaixo da parcela flutuante da geleira.
Em um artigo publicado na revista Science em 13 de setembro, a equipe descreve como em um de seus locais de estudo, no meio da plataforma de gelo, a taxa de derretimento foi tão alto quanto 2,36 polegadas (seis centímetros) por dia.
"Esta é a primeira observação da taxa de derretimento real debaixo da plataforma de gelo", disse Timothy Stanton, oceanógrafo da Naval Postgraduate School, em Monterey, na Califórnia, e principal autor do artigo. "Nós temos observações usando sensoriamento remoto de vários tipos, mas estes são reais medições in situ".
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| Estação de perfuração e acampamento campo remoto na geleira Pine Island em 2012. |
As
medições também detectou diferenças nas taxas de fusão de todo o
sistema de canais que corre por baixo da plataforma de gelo, Stanton
disse. Tais
características são importantes para ajustar os modelos para que possam
prever com precisão o derretimento do gelo e da sua contribuição para o
aumento do nível do mar.
"Nossas medições diretas são consistentes com as médias de maior escala que os dados de sensoriamento remoto foram prestados, mas nossos dados capturar uma enorme variabilidade fina escala da taxa de fusão basal que sensoriamento remoto não pode resolver", disse Bindschadler. "Usando apenas as taxas médias de fusão não levaria a uma correta compreensão dos processos de interação oceano - gelo reais que ocorrem na camada limite."
Plataformas de gelo das geleiras reforçar o mar, diminuindo a velocidade com que estes rios de gelo despejar seu conteúdo no mar. Se um bloco de gelo é enfraquecido em sua linha de aterramento, o ponto onde a geleira perde o controle sobre a terra e começa a flutuar, ele permite que o gelo a fluir mais rápido, o que impacta o nível do mar. Pine Island Glacier e seu vizinho, Thwaites Glacier, drenar uma grande fração da plataforma de gelo da Antártida Ocidental e são de grande importância para a sua estabilidade.
A pesquisa mostra que o derretimento do lado de plataformas de gelo da Antártida é em última análise, impulsionado por mudanças na circulação atmosférica sul. Fortes ventos de Oeste empurrar a camada de água superior frígida do Oceano Austral longe de terra, o que permite mais profundo , a água mais quente para subir e derramar sobre a borda da plataforma continental Antártida. Uma vez que o peso do gelo terrestre inclina a plataforma continental no interior, correntes de água quente pode viajar todo o caminho para a linha de aterramento da plataforma de gelo, onde se derreter o gelo. A quente, água de fusão fresco resultando se levanta contra a parte inferior da plataforma de gelo ao longo do comprimento da plataforma de gelo e esculpe canais de material fundido que se parecem com vales fluviais invertidas.
Para estudar as taxas de derretimento dentro destes canais e observar a cavidade oceano abaixo da plataforma de gelo, a equipe criou três locais de estudo na plataforma de gelo no mês de dezembro de 2012 e janeiro de 2013. Todos os três campos, chamados Perfure A, B e C, estavam no meio da plataforma de gelo, para evitar os lados ea linha de aterramento - todas elas áreas densamente crevassed.
Nos três acampamentos, os pesquisadores usaram uma broca de água quente para penetrar a 1.460 pés (450 metros) da plataforma de gelo de espessura. Eles então reduzido através dos orifícios de um conjunto de instrumentos oceanográficos, desenvolvido por Stanton, para medir as propriedades físicas da água do mar abaixo. Em cada local de perfuração, um poste rígido permissão para voltar a congelar na plataforma de gelo menor suspendeu um conjunto de instrumentos de cerca de 6 pés (2 metros) abaixo da base de gelo prateleira. A equipe também implantado em cada instrumento de perfis do site e uma temperatura de profundidade e salinidade instrumento projetado para digitalizar repetidamente as águas mais profundas, embora os problemas mecânicos e hidráulicos muito limitado rendimento dados dos perfis.
Pesquisadores usam os dados desses dois pacotes de instrumentos sob a plataforma de gelo para medir o derretimento basal de duas maneiras diferentes. Primeiro, um altímetro para cima virada registra o recuo do gelo do instrumento. Em segundo lugar, um instrumento turbulência oceano mede pequenas flutuações na temperatura, salinidade e direito atual vertical abaixo do gelo. Os pesquisadores então usar esses três parâmetros para estudar mudanças no transporte vertical na coluna de água, devido a derreter, o que por sua vez lhes permite calcular a taxa de derretimento de gelo locais.
Na prateleira de gelo, os cientistas deixaram radares de alta resolução em diferentes locais por 24 horas, e mediu a forma como a interface de gelo do mar, ou o ponto onde a água toca baixo-ventre da plataforma de gelo, mudou-se como o gelo derretido.
O radar e medições oceanográficas traduzido em taxas muito semelhantes fusão: 2,36 polegadas (seis centímetros) por dia, ou cerca de 72 pés (22 metros) por ano no meio dos canais, e quase inexistente em seus flancos. Os autores calcular que o ponto de fusão de linha de terra, possivelmente, que a taxa de dobra superior. Isso estaria de acordo com as estimativas anteriores do basal derreter feitas por uma equipe liderada por Eric Rignot, em conjunto, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, e da Universidade da Califórnia, Irvine. Em 2002, o grupo de Rignot usaram dados de satélite e de radar calculou que as águas marinhas quentes derretiam plataforma de gelo da geleira Pine Island em cerca de 144 pés (44 metros) por ano a sua linha de terra.
Durante décadas, Pine Island Glacier foi considerado muito perigoso e remoto para explorar, apesar de seu interesse científico. Mas um cuidadoso estudo de imagens de satélite por Bindschadler identificou uma área onde os aviões poderia pousar com segurança.
"O sucesso deste projeto mostra a força de se casar com dados de satélite com dados de campo", disse Bindschadler. "Os dados de satélite nos disse para onde ir, ajudou a guiar-nos e disse-nos em pinceladas largas que esta parte da Antártica Ocidental estava mudando muito, mas o trabalho de campo foi a única maneira de obter essas medições debaixo da plataforma de gelo; Satélites não poderia 't fazer isso por nós".
"Em meus 35 anos fazendo bastante grandes projetos oceanográficos, o Pine Island Glacier um tops em termos de sua complexidade e desafio", disse Stanton. "Mas é claro que é muito importante para entender como essas enormes plataformas de gelo são influenciados por mudanças no oceano. Estas observações servirão de base para melhorar os modelos climáticos globais".
"Nossas medições diretas são consistentes com as médias de maior escala que os dados de sensoriamento remoto foram prestados, mas nossos dados capturar uma enorme variabilidade fina escala da taxa de fusão basal que sensoriamento remoto não pode resolver", disse Bindschadler. "Usando apenas as taxas médias de fusão não levaria a uma correta compreensão dos processos de interação oceano - gelo reais que ocorrem na camada limite."
Plataformas de gelo das geleiras reforçar o mar, diminuindo a velocidade com que estes rios de gelo despejar seu conteúdo no mar. Se um bloco de gelo é enfraquecido em sua linha de aterramento, o ponto onde a geleira perde o controle sobre a terra e começa a flutuar, ele permite que o gelo a fluir mais rápido, o que impacta o nível do mar. Pine Island Glacier e seu vizinho, Thwaites Glacier, drenar uma grande fração da plataforma de gelo da Antártida Ocidental e são de grande importância para a sua estabilidade.
A pesquisa mostra que o derretimento do lado de plataformas de gelo da Antártida é em última análise, impulsionado por mudanças na circulação atmosférica sul. Fortes ventos de Oeste empurrar a camada de água superior frígida do Oceano Austral longe de terra, o que permite mais profundo , a água mais quente para subir e derramar sobre a borda da plataforma continental Antártida. Uma vez que o peso do gelo terrestre inclina a plataforma continental no interior, correntes de água quente pode viajar todo o caminho para a linha de aterramento da plataforma de gelo, onde se derreter o gelo. A quente, água de fusão fresco resultando se levanta contra a parte inferior da plataforma de gelo ao longo do comprimento da plataforma de gelo e esculpe canais de material fundido que se parecem com vales fluviais invertidas.
Para estudar as taxas de derretimento dentro destes canais e observar a cavidade oceano abaixo da plataforma de gelo, a equipe criou três locais de estudo na plataforma de gelo no mês de dezembro de 2012 e janeiro de 2013. Todos os três campos, chamados Perfure A, B e C, estavam no meio da plataforma de gelo, para evitar os lados ea linha de aterramento - todas elas áreas densamente crevassed.
Nos três acampamentos, os pesquisadores usaram uma broca de água quente para penetrar a 1.460 pés (450 metros) da plataforma de gelo de espessura. Eles então reduzido através dos orifícios de um conjunto de instrumentos oceanográficos, desenvolvido por Stanton, para medir as propriedades físicas da água do mar abaixo. Em cada local de perfuração, um poste rígido permissão para voltar a congelar na plataforma de gelo menor suspendeu um conjunto de instrumentos de cerca de 6 pés (2 metros) abaixo da base de gelo prateleira. A equipe também implantado em cada instrumento de perfis do site e uma temperatura de profundidade e salinidade instrumento projetado para digitalizar repetidamente as águas mais profundas, embora os problemas mecânicos e hidráulicos muito limitado rendimento dados dos perfis.
Pesquisadores usam os dados desses dois pacotes de instrumentos sob a plataforma de gelo para medir o derretimento basal de duas maneiras diferentes. Primeiro, um altímetro para cima virada registra o recuo do gelo do instrumento. Em segundo lugar, um instrumento turbulência oceano mede pequenas flutuações na temperatura, salinidade e direito atual vertical abaixo do gelo. Os pesquisadores então usar esses três parâmetros para estudar mudanças no transporte vertical na coluna de água, devido a derreter, o que por sua vez lhes permite calcular a taxa de derretimento de gelo locais.
Na prateleira de gelo, os cientistas deixaram radares de alta resolução em diferentes locais por 24 horas, e mediu a forma como a interface de gelo do mar, ou o ponto onde a água toca baixo-ventre da plataforma de gelo, mudou-se como o gelo derretido.
O radar e medições oceanográficas traduzido em taxas muito semelhantes fusão: 2,36 polegadas (seis centímetros) por dia, ou cerca de 72 pés (22 metros) por ano no meio dos canais, e quase inexistente em seus flancos. Os autores calcular que o ponto de fusão de linha de terra, possivelmente, que a taxa de dobra superior. Isso estaria de acordo com as estimativas anteriores do basal derreter feitas por uma equipe liderada por Eric Rignot, em conjunto, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, e da Universidade da Califórnia, Irvine. Em 2002, o grupo de Rignot usaram dados de satélite e de radar calculou que as águas marinhas quentes derretiam plataforma de gelo da geleira Pine Island em cerca de 144 pés (44 metros) por ano a sua linha de terra.
Durante décadas, Pine Island Glacier foi considerado muito perigoso e remoto para explorar, apesar de seu interesse científico. Mas um cuidadoso estudo de imagens de satélite por Bindschadler identificou uma área onde os aviões poderia pousar com segurança.
"O sucesso deste projeto mostra a força de se casar com dados de satélite com dados de campo", disse Bindschadler. "Os dados de satélite nos disse para onde ir, ajudou a guiar-nos e disse-nos em pinceladas largas que esta parte da Antártica Ocidental estava mudando muito, mas o trabalho de campo foi a única maneira de obter essas medições debaixo da plataforma de gelo; Satélites não poderia 't fazer isso por nós".
"Em meus 35 anos fazendo bastante grandes projetos oceanográficos, o Pine Island Glacier um tops em termos de sua complexidade e desafio", disse Stanton. "Mas é claro que é muito importante para entender como essas enormes plataformas de gelo são influenciados por mudanças no oceano. Estas observações servirão de base para melhorar os modelos climáticos globais".
Fonte: NASA
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