การละลายของแอนตาร์กติกาเร็วขึ้น

ทวีปได้สูญเสียน้ำแข็งไปประมาณ 3 ล้านล้านเมตริกตันตั้งแต่ปี 1992 ทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้น

น้ำแข็งของแอนตาร์กติกากำลังละลายเร็วขึ้นและเร็วขึ้น ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ทวีปที่กลายเป็นน้ำแข็งได้สูญเสียน้ำแข็งไปเร็วขึ้นโดยเฉลี่ย 3 เท่า เมื่อเทียบกับช่วง 20 ปีที่ผ่านมา

ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติได้ทำการวิเคราะห์มวลแผ่นน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกาอย่างละเอียดถี่ถ้วนที่สุด พวกเขารวมข้อมูลจากการสำรวจดาวเทียมสองโหลเพื่อการศึกษา บทสรุป: ทวีปที่กลายเป็นน้ำแข็งได้สูญเสียน้ำแข็งไปประมาณ 2,720 พันล้านเมตริกตัน (3 ล้านล้านตัน) จากปี 1992 ถึง 2017 ความสูญเสียส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะในแอนตาร์กติกาตะวันตก

ก่อนปี 2012 ทวีปนี้สูญเสียน้ำแข็งโดยเฉลี่ย 76 พันล้านเมตริกตัน (84 พันล้านตัน) ในแต่ละปี แต่ตั้งแต่ปี 2555 ถึง 2560 อัตราเพิ่มขึ้นเป็น 219 พันล้านเมตริกตัน (241 พันล้านตัน) ต่อปี

เมื่อรวมกันแล้ว น้ำทั้งหมดนั้นทำให้ระดับน้ำทะเลของโลกสูงขึ้นโดยเฉลี่ย 7.6 มิลลิเมตร (0.3 นิ้ว) สองในห้าของการเพิ่มขึ้นนั้นเกิดขึ้นในช่วงห้าปีที่ผ่านมา การละลายที่เพิ่มขึ้นนั้นช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร นักวิจัยรายงานผลของพวกเขาในวันที่ 14 มิถุนายน Nature

การละลายของน้ำแข็งในแอนตาร์กติกาทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นมาระยะหนึ่งแล้ว แต่การหลอมเหลวนั้นได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงห้าปีที่ผ่านมา การสูญเสียน้ำแข็งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในแอนตาร์กติกาตะวันตก

การวัดการละลาย

ก่อนการศึกษานี้ การสูญเสียน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาดูเหมือนจะอยู่ในระดับต่ำสุดของการคาดการณ์ระหว่างประเทศ แอนดรูว์ เชพเพิร์ดกล่าว เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์โลกที่มหาวิทยาลัยลีดส์ในอังกฤษและเป็นหนึ่งในผู้เขียนการศึกษา “ตอนนี้มันกำลังติดตามจุดสูงสุด” ของการประมาณการเหล่านั้น เขากล่าว

ปัจจุบันแอนตาร์กติกามีน้ำแช่แข็งเพียงพอที่จะยกระดับมหาสมุทรของโลกได้ 58 เมตร (190 ฟุต) ทะเลสูงขึ้นแล้ว และน้ำแข็งที่ละลายจากแอนตาร์กติกาเป็นเหตุผลหลัก ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นนั้นคุกคามชุมชนชายฝั่งและระบบนิเวศทั่วโลกด้วยน้ำท่วม การประมาณการการสูญเสียน้ำแข็งของทวีปแอนตาร์กติกาที่ดีจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศคาดการณ์ว่าระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นในอนาคต Shepherd กล่าว ขณะที่โลกยังคงร้อนขึ้น

แต่ในสถานที่ที่ใหญ่เท่ากับทวีปแอนตาร์กติกา ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะบอกว่ามีน้ำแข็งอยู่มากน้อยเพียงใดหรือมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ดาวเทียมสามารถรวบรวมข้อมูลประเภทต่างๆ เพื่อช่วยในการประมาณการเหล่านี้ พวกเขาสามารถวัดมวลของแผ่นน้ำแข็งหรือความลึกของน้ำแข็ง หรือความเร็วที่ธารน้ำแข็งไหลลงสู่มหาสมุทร แต่มีการเปลี่ยนแปลงสองประเภทเกิดขึ้นในแอนตาร์กติกา มีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล เช่น หิมะที่ทำให้แผ่นหนาขึ้นในแต่ละฤดูหนาว แล้วมีการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวที่มีความหมายมากกว่า เช่น การสูญเสียน้ำแข็งโดยรวม อาจเป็นเรื่องยากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะหยอกล้อสองคนนี้ออกจากกัน

นักวิจัยกลุ่มนี้ทำการประเมินครั้งใหญ่ครั้งสุดท้ายของแผ่นน้ำแข็งที่หดตัวของแอนตาร์กติกาในปี 2555 พวกเขาพบว่ามันสูญเสียน้ำแข็งไป 1,320 พันล้านเมตริกตัน (ประมาณ 1.5 ล้านล้านตัน) ตั้งแต่ปี 2535 ถึง 2554 การวิเคราะห์ใหม่ทำให้ภาพแย่ลงไปอีก “ในปี 2555 เราสรุปได้ว่าในช่วง 20 ปีก่อนนั้น แอนตาร์กติกาได้สูญเสียน้ำแข็งในสภาวะคงที่” เชพเพิร์ดกล่าว แต่ผลการวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าอัตราการสูญเสียน้ำแข็งเพิ่มขึ้นสามเท่าตั้งแต่นั้นมา

การศึกษาใหม่นี้รวมข้อมูลจากสามวิธีในการวัดน้ำแข็งด้วยดาวเทียม นักวิจัยพบการเปลี่ยนแปลงมวลเฉลี่ยของน้ำแข็งโดยใช้เทคนิคแต่ละอย่างด้วยตัวเอง จากนั้นพวกเขาก็นำข้อมูลเหล่านั้นมารวมกัน ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถระบุข้อผิดพลาดเฉพาะในการวัดต่างๆ

ทวีปที่เปลี่ยนไป

แอนตาร์กติกาตะวันตกกำลังละลายมากที่สุด เชพเพิร์ดและเพื่อนร่วมงานพบ มันสูญเสียน้ำแข็งโดยเฉลี่ยประมาณ 53 พันล้านเมตริกตัน (58 พันล้านตัน) ในแต่ละปีในปี 1992 ตอนนี้อัตราได้เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 159 พันล้านเมตริกตัน (175 พันล้านตัน) ต่อปี

พื้นที่นั้นอาจสูญเสียน้ำแข็งมากกว่าส่วนอื่น ๆ ของทวีปเพราะมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเล็กน้อย น้ำแข็งในแอนตาร์กติกาตะวันตกตั้งอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์ ส่วนอื่นๆ ของแผ่นน้ำแข็งของทวีป เช่น แอนตาร์กติกาตะวันออก นั่งสูงขึ้นและสัมผัสกับอากาศ พิจารณาอุณหภูมิมหาสมุทรที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย (เช่น 0.5 องศาเซลเซียส หรือ 0.9 องศาฟาเรนไฮต์) นั่นจะทำให้น้ำแข็งอุ่นขึ้นมากกว่าอุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกัน Shepherd กล่าว และเมื่อน้ำอุ่นเริ่มกินที่หิ้งน้ำแข็งจากด้านล่าง ชั้นวางจะบางลงและทำให้ละลายเร็วขึ้น

แอนตาร์กติกาตะวันออกดูเหมือนจะมีเสถียรภาพมากขึ้น มันอาจจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การวัดเหล่านั้นมีความไม่แน่นอนมากกว่า

ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับทวีปแอนตาร์กติกา พวกเขาได้ค้นพบว่าทวีปนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว Steve Rintoul กล่าว เขาเป็นนักสมุทรศาสตร์ที่หน่วยงานวิทยาศาสตร์ CSIRO ในเมืองโฮบาร์ต ประเทศออสเตรเลีย นักวิทยาศาสตร์คิดว่าน้ำแข็งก้อนใหญ่เช่นนี้ค่อนข้างคงที่ ตอนนี้มันดูเปราะบางมากขึ้น Rintoul ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิเคราะห์ใหม่ แต่เขาช่วยเขียนบทความเกี่ยวกับอนาคตของทวีปแอนตาร์กติกาและมหาสมุทรใต้ในฉบับเดียวกันของ Nature

แกนน้ำแข็งสามารถให้เบาะแสเกี่ยวกับสภาพอากาศของแอนตาร์กติกาย้อนหลังไปหลายพันปี แต่นักวิจัยมีข้อมูลดาวเทียมที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับน้ำแข็งแอนตาร์กติกย้อนหลังไปเพียงไม่กี่ทศวรรษ หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวโน้มระยะยาวของทวีปแอนตาร์กติกา และสำหรับการละลายน้ำแข็งในกรีนแลนด์และในธารน้ำแข็งทั่วโลก พวกเขาต้องการข้อมูลมากกว่านี้

ใต้น้ำแข็งแอนตาร์กติก จุลินทรีย์กลืนก๊าซเรือนกระจก

แบคทีเรียสลายก๊าซมีเทนที่ทรงพลังก่อนที่จะถึงชั้นบรรยากาศ

ใต้ผ้าห่มน้ำแข็งในทวีปแอนตาร์กติกามีก๊าซมีเทนจำนวนมหาศาล ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทรงพลัง นักวิทยาศาสตร์กลัวมานานแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะละลายแผ่นน้ำแข็งเหล่านี้และปล่อยก๊าซที่เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ แต่ผลการศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าภัยคุกคามอาจไม่เลวร้ายอย่างที่คิด นั่นต้องขอบคุณผู้ช่วยด้วยกล้องจุลทรรศน์: แบคทีเรีย

“โดยธรรมชาติ พิษของแมลงตัวหนึ่งเป็นอาหารของแมลงอีกตัวหนึ่ง” John Priscu ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว เขาเป็นนักนิเวศวิทยาขั้วโลกที่มหาวิทยาลัยมอนทาน่าสเตทในโบซแมน เขาเชี่ยวชาญด้านจุลินทรีย์ในน้ำแข็ง เขาและทีมของเขาได้ค้นพบแบคทีเรียที่กินก๊าซมีเทนที่อยู่ลึกลงไปใต้น้ำแข็งที่นั่น ที่ด้านล่างของโลก และเขาสงสัยว่าพวกมันหิวมากพอที่จะกลืนกินมันให้หมดก่อนที่มันจะลอยขึ้นไปในอากาศ

หลายล้านปีก่อน ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น สิ่งนี้ทำให้มหาสมุทรครอบคลุมทวีปแอนตาร์กติกา เมื่อระดับน้ำทะเลลดต่ำลงและมหาสมุทรกลับคืนสู่สภาพเดิม มันทิ้งชั้นเศษซากจากชีวิตพืชและสัตว์ เมื่ออุณหภูมิโลกเย็นลง แผ่นน้ำแข็งหนาๆ ก็ค่อยๆ ก่อตัวขึ้น หลายปีผ่านไป ในที่สุด แบคทีเรียภายใต้น้ำแข็งก็สลายสารอินทรีย์ และพวกเขาหายใจเอาก๊าซมีเทน

นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เชื่ออยู่ดี “ไม่มีใครเคยวัดมัน เป็นเรื่องยากมากที่จะไปที่ด้านล่างของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติก” Priscu อธิบาย ดังนั้นกลุ่มของเขาจึงตั้งใจทำอย่างนั้น

4 ปีที่แล้ว พวกเขาเจาะน้ำแข็งลงไปมากกว่า 800 เมตร (ประมาณครึ่งไมล์) จากนั้นพวกเขาก็เก็บตัวอย่างน้ำและตะกอนจากทะเลสาบด้านล่าง ทะเลสาบ Whillans แห่งนี้เป็นที่รู้จักในนามทะเลสาบ subglacial หรือแหล่งน้ำที่อยู่ใต้ผ้าห่มน้ำแข็งโบราณ นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เชื่ออยู่ดี “ไม่มีใครเคยวัดมัน มันยากมากที่จะไปที่ด้านล่างของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติก” Priscu ชี้ให้เห็น

การวิเคราะห์ตัวอย่างทะเลสาบเหล่านี้ยืนยันเป็นครั้งแรกว่านักวิทยาศาสตร์สงสัยอะไรมานานแล้ว “ใช่ มีก๊าซมีเทน” Priscu กล่าว และองค์ประกอบทางเคมีของก๊าซมีเทนยืนยันว่ามาจากแบคทีเรียที่กินสารอินทรีย์ในสมัยโบราณ

แต่นักวิทยาศาสตร์ยังพบสิ่งที่พวกเขาไม่คาดคิดอีกด้วย “มีสิ่งมีชีวิตอีกกลุ่มหนึ่ง และมันกำลังกินมีเธน” Priscu รายงาน แบคทีเรียเหล่านี้จะย่อยก๊าซมีเทนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ใช่ CO2 ก็เป็นก๊าซเรือนกระจกเช่นกัน แต่มันอ่อนแอกว่ามาก (มีเทนมีพลังมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 30 เท่า) และพืชสามารถดูดซับ CO2 ได้

ทีมงานได้เผยแพร่ผลการวิจัยออนไลน์ในวันที่ 31 กรกฎาคมใน Nature Geoscience

แก็บมีเทนบนโลกและที่อื่นๆ

David Karl กล่าวว่าการค้นพบใหม่มีความสำคัญ นักจุลชีววิทยา เขาทำงานที่มหาวิทยาลัยฮาวายที่มานัว Karl กล่าวว่าข้อมูลใหม่นี้เป็นหลักฐานโดยตรงครั้งแรกว่ายังมีสิ่งมีชีวิตในทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งเหล่านี้

นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีเทนก่อตัวในตะกอนที่ก้นทะเลสาบ “แต่ voila เมื่อพวกเขาไปหา [มีเทนในน้ำ] มันไม่อยู่ที่นั่น” คาร์ลกล่าว ทีมงานใช้พันธุศาสตร์ การสร้างแบบจำลอง ธรณีเคมี และวิทยาศาสตร์อื่นๆ เพื่อแสดงให้เห็นว่ามีเทนหายไปเพราะจุลินทรีย์กำลังกินมัน ดูเหมือนว่าผู้กินก๊าซมีเทนจะยกเลิกผู้ผลิตก๊าซมีเทนโดยสิ้นเชิง อย่างน้อยก็ในทะเลสาบแห่งนี้

ข้อมูลเหล่านี้เป็นข่าวดีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ บางคนกลัวว่าก๊าซมีเทนที่ปล่อยออกมาจากการละลายของน้ำแข็งอาจทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแย่ลงไปอีก แต่นี่แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียสามารถกินก๊าซมีเทนได้ก่อนที่มันจะเข้าสู่อากาศ ไซต์ที่คล้ายกับทะเลสาบ Whillans มีอยู่ทั่วทวีปแอนตาร์กติกา Priscu คิดว่ามีแนวโน้มว่าแมลงกินก๊าซมีเทนเหล่านี้จะแพร่หลาย

การค้นพบใหม่นี้สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์ที่มองหาชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น สภาพในแอนตาร์กติกาคล้ายกับโลกน้ำแข็งในระบบสุริยะของเรา เช่น ดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี การศึกษาว่าจุลชีพเติบโตอย่างไรในแหล่งที่อยู่อาศัยที่รุนแรง เช่น ทะเลสาบใต้น้ำแข็ง ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ทราบว่าชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นเหล่านี้จะเป็นอย่างไร นอกจากนี้ยังเป็นโอกาสในการพัฒนาเครื่องมือที่อาจมีประโยชน์ในภารกิจอวกาศในอนาคต

เพื่อผ่านน้ำแข็งที่ปกคลุมทะเลสาบ Whillans นักวิทยาศาสตร์ต้องคิดค้นเครื่องเจาะน้ำร้อนใหม่ “ลองนึกถึงสายยางในสวนขนาดยักษ์ที่มีหัวฉีดยาว 12 ฟุตที่ปลายซึ่งจะพ่นน้ำที่เกือบเดือดออกมา” Priscu กล่าว

นักวิทยาศาสตร์ใช้น้ำจากธารน้ำแข็งที่หลอมละลายเพื่อเจาะผ่านน้ำแข็ง แต่ก่อนอื่นพวกเขาฆ่าเชื้อน้ำ พวกเขาจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเชื้อโรคบนพื้นผิวใดที่สามารถแพร่เชื้อตัวอย่างของพวกเขาหรือระบบนิเวศอันละเอียดอ่อนภายใต้น้ำแข็งได้

ต้องใช้รถแทรกเตอร์ 12 คันในการลากเกียร์มากกว่า 450,000 กิโลกรัม (หนึ่งล้านปอนด์) บนแคร่เลื่อนหิมะ 1,000 กิโลเมตร (600 ไมล์) ไปยังสถานที่วิจัย นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และลูกเรืออีก 52 คนตั้งค่ายพักแรมบนธารน้ำแข็งเป็นเวลาสองสัปดาห์ พวกเขาทำงานตลอด 24 ชั่วโมงเพื่อเจาะน้ำแข็งและเก็บตัวอย่าง แต่ Priscu บอกว่ามันคุ้มค่า

“เรารู้เกี่ยวกับพื้นผิวดวงจันทร์มากกว่าที่เรารู้เกี่ยวกับทวีปแอนตาร์กติก” เขากล่าว “ทุกครั้งที่ฉันลงไปที่นั่น ฉันมีคำถามมากมาย”

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ abraxasweb.com