남극 얼음 아래 숨겨진 바다가 지구의 미래 기후에 대해 드러내는 것

남극 얼음 아래 숨겨진 바다가 지구의 미래 기후에 대해 드러내는 것 크레이그 스티븐스, 저자 제공

Jules Verne은 가상의 잠수함 인 노틸러스를 두꺼운 얼음 뚜껑 아래 숨겨진 바다를 통해 남극으로 보냈습니다. 탐험가가 극에 도달하기 40 년 전에 기록 된 그의 이야기는 그럼에도 불구하고 절반의 허구에 불과했습니다.

남극 주변에는 실제로 숨겨진 공동이 있으며, 최신 연구 파도와 함께 육지에서 빙원이 둥글게 펼쳐지는 대륙의 얼음 선반 아래에서 바다가 어떻게 순환하는지 탐구합니다.

이 얼음 선반은 대륙의 거대한 육상 기반 얼음 뚜껑을 보강하고 미래의 해수면 상승을 평가하는 데 중요한 역할을합니다. 우리의 연구는 기후 모델 예측에서 가장 큰 불확실성 중 하나 인 남극 대륙에서 해류가 녹는 데 어떻게 기여하는지에 대한 새로운 시각을 제공합니다.

남극 얼음 아래 숨겨진 바다가 지구의 미래 기후에 대해 드러내는 것 로스 아이스 선반 위에있는 야영지. 크레이그 스티븐스, 저자 제공

탐험되지 않은 바다

로스 빙붕은 지구상에서 가장 큰 빙판으로, 480,000 평방 킬로미터입니다. 그것이 숨어있는 해역은 남극 해안에서 남쪽으로 700km 뻗어 있으며 대부분 탐험되지 않은 채 남아 있습니다.

우리는 얼음 선반이 주로 아래에서 녹고 따뜻한 바다로 씻겨지는 것을 알고 있습니다. 그러나 얼음 아래에서 물이 어떻게 혼합되는지에 대한 자료는 거의 없습니다. 이것은 종종 기후 모델에서 간과되지만, 우리의 새로운 측정은이를 해결하는 데 도움이 될 것입니다.

중앙 로스 아이스 선반 아래 해저로의 유일한 탐험은 1970 년대로 돌아가서 흥미로운 결과. 당시의 제한된 기술에도 불구하고, 그것은 바다 공동이 정적 욕조가 아니라는 것을 보여 주었다. 대신, 층 사이의 온도와 염분이 미묘하게 다른 물 덩어리의 미세한 층을 발견했습니다.


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다른 해양 연구가 수행되었습니다 가장자리에서 또는에서 높은. 그들은 시스템의 작동 방식에 대한 통찰력을 제공했지만 실제로 이해하기 위해서는 수백 미터의 얼음 아래에서 바다에서 직접 측정해야했습니다.

남극 얼음 아래 숨겨진 바다가 지구의 미래 기후에 대해 드러내는 것 이 팀은 온수 제트기를 사용하여 얼음을 통해 바다 아래로 뚫었습니다. 크레이그 스티븐스, 저자 제공

2017 년에는 온수 제트기를 사용했습니다. 영국 남극 조사 디자인아래 바다에 350 미터의 얼음을 뚫습니다. 우리는 구멍의 액체를 오래 유지하여 세부적인 해양 측정을 수행 할 수있을뿐만 아니라 해류와 온도를 계속 모니터링 할 수 있도록 장비를 남겨 두었습니다. 이 데이터는 여전히 위성을 통해 들어오는 중입니다.

우리는 숨겨진 바다가 해저에서 비교적 따뜻한 (2 ℃) 해수가 유입되어 지표면 가까이에서 순환하는 거대한 강어귀처럼 작용한다는 것을 발견했습니다. 녹은 물과 빙하의 담수 빙상과 남극 대륙의 숨겨진 바위 기초에서 짜낸 것.

수백 미터의 얼음은 남극의 격렬한 바람과 얼어 붙은 공기 온도에서 바다 구멍을 격리시킵니다. 그러나 조수가 멈추는 것은 없습니다. 우리의 자료에 따르면 조수는 성층화 된 바다를 얼음 밑면의 기복을 지나서 앞뒤로 밀어 내고 해양 공동의 일부를 혼합한다고 제안합니다.

남극 얼음 아래 숨겨진 바다가 지구의 미래 기후에 대해 드러내는 것 남극 대륙의 얼음은 해풍을 격렬한 바람과 얼어 붙은 기온으로부터 격리시킵니다. 크레이그 스티븐스, 저자 제공

미래 예상

이러한 종류의 발견은 기후 과학의 궁극적 인 도전입니다. 수세기에 걸쳐 투영되는 모델에서 매일 스케일로 작동하는 프로세스를 어떻게 표현합니까? 우리의 데이터는 매일의 변화가 더해질 수 있다는 것을 보여 주므로 해결책을 찾는 것이 중요합니다.

예를 들어, 해양 공동 및 컴퓨터 모델 외부에서 수집 된 데이터는 주어진 소포가 공동을 통과하는 데 XNUMX 년에서 XNUMX 년이 걸린다는 것을 나타냅니다. 우리의 새로운 데이터는 범위의 하한이 더 가능성이 높으며 하나의 거대한 회로로 생각해서는 안된다는 것을 나타냅니다.

로스는 얼음 선반이 아닙니다 온난화로 인한 가장 큰 위험. 그러나 그 크기와 주변의 Ross Sea와의 관계는 그것이 행성 해양 시스템에서 중요한 장부라는 것을 의미합니다.

향후 몇 세기 동안 해수면 상승에 대한이 얼음 선반의 중요성은 매우 분명합니다. 연구 보여줍니다 대기 온난화가 2 ℃를 초과하면 주요 남극 빙붕이 붕괴되어 대륙의 빙점에서 흘러 나오는 얼음이 방출되어 해수면이 3 년까지 2300 미터까지 상승합니다.

잘 알려지지 않았지만 잠재적으로 거대한 변화의 원인은 전 세계에 대한 용융 수의 영향입니다. 열염 순환, 남극 대륙 연안의 심연에서 약 1,000 년마다 열대 지표수까지의 해양 순환을 관찰하는 해양 수송 고리.

남극 빙붕은이 고리에서 피트 스탑과 같습니다. 그래서 남극 대륙에서 일어나는 일 세계적으로 공명하다. 빠르게 녹는 얼음 선반은 전 세계 해양 순환에 영향을 미쳐 해상 층화를 변화시킬 것이며, 그 결과는 더 큰 기후 변화.대화

저자에 관하여

Craig Stevens, 해양 물리학 부교수, 국립 대기 수자원 연구소 크리스티나 훌 베 (Christina Hulbe), 측량 학교 (Glaciology Specialization)의 교수 겸 학장, 오 타고 대학

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