Terdapat cukup air beku di gletser Greenland dan Antartika sehingga jika mencair, permukaan laut akan naik beberapa kaki. Apa yang akan terjadi pada gletser-gletser ini dalam beberapa dekade mendatang adalah ketidakpastian terbesar di masa depan yaitu kenaikan permukaan air laut, sebagian karena sifat fisika dari pembentukan gletser belum sepenuhnya dipahami.

Pertanyaan krusialnya adalah bagaimana suhu lautan yang lebih hangat dapat menyebabkan gletser terpecah lebih cepat. Universitas Washington Para peneliti telah menunjukkan retakan skala besar tercepat yang diketahui di sepanjang lapisan es Antartika. Studi ini baru-baru ini dipublikasikan di Disediakan oleh Universitas Teluk ArabHal ini menunjukkan bahwa retakan sepanjang 6,5 mil (10,5 kilometer) terbentuk pada tahun 2012 di Gletser Pulau Pinus – lapisan es yang menyusut yang menahan lapisan es Antartika Barat yang lebih besar – dalam waktu sekitar 5 1/2 menit. Artinya, retakan tersebut terbuka dengan kecepatan sekitar 115 kaki (35 meter) per detik, atau sekitar 80 mil per jam.

“Sepengetahuan kami, ini adalah peristiwa pembukaan keretakan tercepat yang pernah diamati,” kata penulis utama Stephanie Olinger, yang melakukan penelitian ini sebagai bagian dari penelitian doktoralnya di Universitas Wisconsin dan Universitas Harvard dan sekarang menjadi peneliti pascadoktoral di Universitas Stanford. . “Hal ini menunjukkan bahwa, dalam kondisi tertentu, lapisan es dapat pecah. Hal ini memberi tahu kita bahwa kita perlu mencari perilaku seperti ini di masa depan, dan hal ini memberi tahu kita bagaimana kita dapat menggambarkan retakan ini dalam model lapisan es skala besar. .”

Pentingnya pembentukan retakan

Celah adalah retakan yang melintasi sekitar 1.000 kaki (300 m) es terapung di lapisan es khas Antartika. Retakan ini merupakan awal dari mencairnya lapisan es, dimana bongkahan besar es terlepas dari gletser dan jatuh ke laut. Peristiwa seperti ini sering terjadi di Gletser Pulau Pinus, dimana gunung es yang diamati dalam penelitian tersebut telah lama terpisah dari benua.

Citra satelit yang diambil pada tanggal 8 Mei (kiri) dan 11 Mei (kanan), selang tiga hari pada tahun 2012, menunjukkan sesar baru membentuk huruf “Y” yang bercabang ke kiri sesar sebelumnya. Tiga instrumen seismik (segitiga hitam) mencatat getaran yang digunakan untuk menghitung kecepatan perambatan sesar hingga 80 mph. Kredit: Olinger dkk./AGU Kemajuan

“Ringan es memberikan pengaruh penting pada stabilitas sisa lapisan es Antartika. Jika lapisan es pecah, es di baliknya justru semakin cepat,” kata Ollinger. “Proses keretakan ini pada dasarnya adalah cara kerja lapisan es Antartika. ” Menciptakan gunung es yang besar.

Di bagian lain Antartika, patahan sering kali berkembang selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun. Namun hal ini bisa terjadi lebih cepat di lingkungan yang berkembang pesat seperti Gletser Pulau Pinus, tempat para peneliti meyakini Lapisan Es Antartika Barat telah terbentuk. Sebuah titik balik telah berlalu Saat itu runtuh ke laut.

Tantangan dalam memantau perubahan glasial

Citra satelit memberikan umpan balik yang berkelanjutan. Namun satelit yang mengorbit Bumi melewati setiap titik di Bumi hanya setiap tiga hari. Sulit untuk menentukan apa yang terjadi selama tiga hari tersebut, terutama mengingat pemandangan berbahaya dari lapisan es Antartika yang rapuh.

Dalam studi baru ini, para peneliti menggabungkan alat untuk memahami pembentukan patahan. Mereka menggunakan data seismik yang direkam oleh instrumen yang ditempatkan di lapisan es oleh peneliti lain pada tahun 2012 bersama dengan pengamatan radar dari satelit.

Es glasial berperilaku seperti benda padat dalam jangka waktu singkat, tetapi lebih mirip cairan kental dalam jangka waktu lama.

“Apakah terbentuknya retakan lebih mirip pecahan kaca atau seperti pecahnya Silly Putty? Itulah pertanyaannya. Perhitungan kami terhadap kejadian ini menunjukkan bahwa kejadian ini sangat mirip dengan pecahan kaca.”

Peran air laut dan penelitian masa depan

Jika es adalah bahan sederhana yang rapuh, maka es akan terurai lebih cepat, kata Olinger. Penyelidikan lebih lanjut menunjukkan peran air laut. Air laut di celah-celah membuat ruang tetap terbuka melawan kekuatan gletser dari dalam. Karena air laut memiliki viskositas, tegangan permukaan, dan massa, maka air laut tidak dapat mengisi kekosongan secara instan. Sebaliknya, kecepatan air laut mengisi celah yang terbuka membantu memperlambat penyebaran retakan.

“Sebelum kita dapat meningkatkan kinerja model lapisan es skala besar dan perkiraan kenaikan permukaan laut di masa depan, kita harus memiliki pemahaman berbasis fisika yang baik tentang berbagai proses yang mempengaruhi stabilitas lapisan es,” kata Olinger.

Referensi: “Kopling samudera membatasi kecepatan pecahnya peristiwa perambatan retakan lapisan es tercepat” oleh Stephanie D. Olinger, dan Bradley B. Lipofsky, dan Maren A. Denol, 05 Februari 2024, Disediakan oleh Universitas Teluk Arab.
doi: 10.1029/2023AV001023

Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation. Rekan penulisnya adalah Brad Lipofsky dan Marine Degnole, keduanya anggota fakultas ilmu bumi dan luar angkasa UW, yang mulai menjadi penasihat pekerjaan saat berada di Harvard.