과학자들은 Ross Ice Shelf의 두께와 기초 용융을 측정했습니다. 공급, CC의 BY-ND
남극을 둘러싼 바다는 대륙의 얼음 표지의 질량 균형을 조절하는 데 중요한 역할을합니다. 우리는 이제 얼음에 엷어지는 현상이 거의 서 남극 빙상의 1/4 분명하다 대양과 연결되어있다..
남극해와 남극 대륙의 빙상 사이의 연결은 얼음 선반에 놓여 있습니다. 빙산의 거대한 석판으로 수백 미터 두께로 바다에 떠 있습니다. 얼음 선반은 해안선과 섬을 갈아서 접지 된 얼음의 유출을지지합니다. 바다가 얼음 선반을 아래에서 침식 할 때,이 보강 작용이 감소됩니다.
일부 빙붕은 급격히 얇아지는 반면 다른 빙붕은 안정화되는 반면, 이러한 차이를 이해하는 열쇠는 빙붕 아래의 숨겨진 해양에 놓여 있습니다. 우리의 최근 발표 된 연구 세계에서 가장 큰 얼음 선반이 녹아 내리는 바다 과정을 탐구합니다. 그것은 종종 간과 된 과정이 선반의 핵심 부분이 급속히 녹아 내리고 있음을 보여줍니다.
빙상 녹은 바다 지문
남극에서의 급격한 얼음 손실은 서황 소 심해 (CDW)와 자주 연결됩니다. 남극 대륙의 1 미터 아래의 깊이에서 발견되는 상대적으로 따뜻한 (+ 300C) 짠물 질량은 빠른 녹을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어 서 남극 대륙의 아문센 해 연안의 남동 태평양 지역에서 CDW는 대륙붕을 딥 채널로 가로 질러 빙붕 선반에 들어가며 급속 용해 및 엷게하기.
흥미롭게도, 모든 얼음 선반이 빨리 녹는 것은 아닙니다. 광대 한 Ross 및 Filchner-Ronne 빙붕을 포함하여 가장 큰 얼음 선반은 평형에 가깝게 보입니다. 그것들은 CDW를 둘러싸고있는 찬물에 의해 CDW와 크게 격리되어 있습니다.
위성 이미지는 강한 해상풍이 북서부 Ross Ice Shelf에서 멀리 바다 얼음을 몰아 냄으로써 어두운 바다 표면을 드러내고 있음을 보여줍니다. 태양열은 물을 녹여서 충분히 녹여줍니다. 그림은 https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0에서 수정되었습니다. 공급, CC의 BY-ND
그들의 분포와 결합 된 CDW와 냉기 선반의 대조적 인 효과는 오늘날 우리가 남극 대륙에서 관찰 한 용해의 다양성을 설명합니다. 그러나 빙붕 공극을 탐사하기위한 지속적인 노력에도 불구하고,이 숨겨진 바다는 지구의 해양에서 가장 탐험되지 않은 부분에 머물러 있습니다.
이러한 맥락에서 우리 연구는 세계에서 가장 큰 빙붕에서 해양 관측 및 용융 속도에 관한 새롭고 힘든 자료 세트를 탐구합니다.
로스 아이스 선반 아래
2011에서, 우리는 해수면을 모니터하고 얼음 아래에서 용융 속도를 측정하는 도구를 배치하기 위해 열려있는 바다에서 7km 떨어진 Ross Ice Shelf의 북서쪽 구석을 통해 녹 았던 260 미터 깊은 시추공을 사용했습니다. 악기는 4 년간 그대로 유지되었습니다.
관측에 따르면 조용한 뒷쪽 물에서 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 빙붕 밑의 조건은 끊임없이 변하고 있습니다. 수온, 염분 및 해류는 강 계절 순환을 따르며, 이는 여름철 얼음 표면 북쪽의 따뜻한 지표수가 남쪽으로 흘러 들어간 것을 의미합니다.
계류장에서의 용융 속도는 연간 평균 1.8 미터입니다. 이 비율은 따뜻한 CDW의 영향을받는 빙붕보다 훨씬 낮지 만 Ross Ice Shelf의 평균 속도보다 10 배 이상 높습니다. 용융 속도의 계절적 변동성이 크다는 것은 용융 핫스팟이 여름 유입과 관련이 있음을 나타냅니다.
남극 대륙 (a)과 로스 바다 (b)를 둘러싼 여름 바다 표면 온도는 로스 바다 polynya 내의 강한 계절적 온난화를 보여줍니다. 그림은 https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0에서 수정되었습니다. 공급, CC의 BY-ND
이 효과의 척도를 평가하기 위해 고정밀 레이더를 사용하여 정박 지점 주변의 약 8,000 평방 킬로미터의 지역에 대한 기초 용융 속도를 매핑했습니다. 80 주변에서의 조심스러운 관찰은 우리가 1 년 간격으로 얼음 바닥과 얼음 층의 내부 층의 수직 운동을 측정 할 수있게 해주었습니다. 그런 다음 우리가 얼마나 얇게하는 것이 기초 용융으로 인한 것인지를 결정할 수있었습니다.
용융은 우리가 하루에 15 센티미터까지의 단기 용융 속도를 관찰 한 빙판 근처에서 가장 빨랐으며 빙붕 평균보다 몇 배 더 높았다. 용융 속도는 얼음 앞에서 떨어졌을 때 감소했지만 급속 용해는 계류 장을 훨씬 넘어서 확장되었습니다. 조사 지역에서 녹는 것은 전체 빙붕에서 총 20 %를 차지합니다.
더 큰 그림
이 선반 지역이 다른 지역보다 훨씬 빨리 왜 녹고 있습니까? 바다에서 종종 그렇듯이, 바람이 중요한 역할을하는 것처럼 보입니다.
겨울과 봄철에는 강력한 카타 바틱 바람이 서부 로스 아이스 선반을 가로 질러 스윕하고 해안에서 해빙을 몰아냅니다. 이것은 바다 얼음이없는 지역, 즉 바다가 대기에 노출 된 폴리냐 (polyya)가 형성되도록합니다. 겨울에는이 대양 해역이 빠르게 냉각되고 해빙이 자랍니다. 그러나 봄과 여름에는 어두운 바다 표면이 태양으로부터의 열을 흡수하고 따뜻해지며 관측 된 용융을 유도하기에 충분한 열이있는 따뜻한 표면 풀을 형성합니다.
우리가 관찰 한 용융 속도는 CDW의 영향을받는 빙붕에서 볼 수있는 온도보다 훨씬 낮지 만, 관측 결과에 따르면 Ross Ice Shelf의 경우 표면 열이 중요합니다.
이 열이 표면 기후와 밀접하게 관련되어 있다면, 해빙의 예상 감소량 앞으로의 세기 내에 기초 용융 속도가 증가 할 것입니다. 우리가 관찰 한 급속 용해가 현재 얼음 유입에 의해 균형을 이루지 만, 빙하 모델은 이것이 빙붕이 로스 섬에 고정되어있는 구조적으로 중요한 지역임을 보여줍니다. 용융물의 비율이 증가하면 로스 섬 (Ross Island) 육상 빙하 배출 증가궁극적으로 해수면을 증가시킵니다.
이러한 프로세스에 대해 아직 많이 배울 것이지만 더 많은 놀라움은 확실합니다. 한 가지는 분명합니다. 해양은 남극 대륙의 빙상의 동역학에서 중요한 역할을하며, 우리는 해양으로보아야하는 빙상의 안정성을 이해합니다.
저자에 관하여
크레이그 스튜어트, 해양 물리학 자, 국립 대기 수자원 연구소
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