โมเดลใหม่ที่พัฒนาโดยนักวิจัยของ Caltech และ JPL ชี้ให้เห็นว่าชั้นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาอาจละลายในอัตราเร่ง ซึ่งอาจส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว แบบจำลองนี้กล่าวถึงกระแสน้ำในมหาสมุทรแคบๆ ที่มักถูกมองข้ามไปตามแนวชายฝั่งแอนตาร์กติก และจำลองว่าน้ำจืดที่ไหลอย่างรวดเร็วซึ่งละลายจากชั้นน้ำแข็งสามารถดักจับน้ำทะเลอุ่นหนาทึบที่ฐานของน้ำแข็งได้อย่างไร ทำให้น้ำอุ่นและละลายมากขึ้น
การศึกษาได้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการของ Andy Thompsonศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและวิศวกรรมศาสตร์ และปรากฏในวารสาร Science Advances เมื่อวันที่ 12 สิงหาคม
หิ้งน้ำแข็งเป็นส่วนที่โผล่ออกมาจากแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติก ซึ่งพบในที่ที่น้ำแข็งพุ่งออกมาจากพื้นดินและลอยอยู่บนมหาสมุทร ชั้นวางซึ่งมีความหนาหลายร้อยเมตรแต่ละชั้นทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันน้ำแข็งบนแผ่นดินใหญ่ ทำให้แผ่นน้ำแข็งทั้งหมดไม่ไหลลงสู่มหาสมุทร (ซึ่งจะทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นอย่างมาก) อย่างไรก็ตาม บรรยากาศที่ร้อนขึ้นและมหาสมุทรที่ร้อนขึ้นที่เกิด จากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กำลังเพิ่มความเร็วที่ชั้นน้ำแข็งเหล่านี้จะละลาย ซึ่งคุกคามความสามารถในการยับยั้งการไหลของแผ่นน้ำแข็งลงสู่มหาสมุทร
“หากกลไกที่เราศึกษามานี้ใช้งานได้จริง อาจหมายความว่าอัตราการละลายของชั้นน้ำแข็งสูงกว่าที่คาดการณ์ไว้ในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกถึง 20 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถจำลองกระแสน้ำแรงใกล้ชายฝั่งแอนตาร์กติกได้ ” ทอมป์สันกล่าว
ในการศึกษานี้ นำโดยนักวิจัยอาวุโส Mar Flexas นักวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่พื้นที่หนึ่งของทวีปแอนตาร์กติกา: คาบสมุทรแอนตาร์กติกตะวันตก (WAP) แอนตาร์กติกามีรูปร่างคร่าวๆ เหมือนกับดิสก์ ยกเว้นในกรณีที่ WAP ยื่นออกมาจากละติจูดของขั้วโลกสูงและเข้าสู่ละติจูดที่ต่ำกว่าและอุ่นกว่า ที่นี่เป็นที่ที่แอนตาร์กติกามองเห็นการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งที่สุดอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ก่อนหน้านี้ ทีมงานได้ติดตั้งยานยนต์ไร้คนขับในภูมิภาคนี้ และนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ข้อมูลจากแมวน้ำช้างเครื่องมือวัดเพื่อวัดอุณหภูมิและความเค็มในน้ำและน้ำแข็ง
แบบจำลองของทีมพิจารณากระแสน้ำชายฝั่งแอนตาร์กติกที่แคบซึ่งไหลทวนเข็มนาฬิกาทั่วทั้งทวีปแอนตาร์กติก ซึ่งเป็นกระแสน้ำที่ไม่รวมแบบจำลองสภาพภูมิอากาศจำนวนมากเนื่องจากมีขนาดเล็กมาก
“ แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก ขนาดใหญ่ ไม่รวมกระแสน้ำชายฝั่งนี้ เพราะมันแคบมาก—กว้างประมาณ 20 กิโลเมตร ในขณะที่แบบจำลองสภาพภูมิอากาศส่วนใหญ่จะจับเฉพาะกระแสที่มีความกว้าง 100 กิโลเมตรหรือใหญ่กว่าเท่านั้น” Flexas อธิบาย “ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่โมเดลเหล่านั้นจะไม่แสดงอัตราการหลอมในอนาคตอย่างแม่นยำ”
แบบจำลองนี้แสดงให้เห็นว่าน้ำจืดที่ละลายจากน้ำแข็งที่ WAP ถูกกระแสน้ำชายฝั่งพัดพาไปทั่วทั้งทวีปได้อย่างไร น้ำจืดที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็วใกล้พื้นผิวมหาสมุทร และดักจับน้ำเค็มที่ค่อนข้างอุ่นในมหาสมุทรไว้กับด้านล่างของชั้นน้ำแข็ง ซึ่งจะทำให้ชั้นน้ำแข็งละลายจากด้านล่าง ด้วยวิธีนี้ ปริมาณน้ำละลายที่เพิ่มขึ้นที่ WAP สามารถแพร่กระจายภาวะโลกร้อนผ่านกระแสน้ำชายฝั่ง ซึ่งในทางกลับกันก็สามารถเพิ่มระดับการละลายได้ แม้กระทั่งที่ชั้นน้ำแข็งเวสต์แอนตาร์กติกซึ่งอยู่ห่างจากคาบสมุทรหลายพันกิโลเมตร กลไกการทำให้ร้อนจากระยะไกลนี้อาจเป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุที่ทำให้ปริมาณน้ำแข็งจากชั้นน้ำแข็งเวสต์แอนตาร์กติกลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา
“มีหลายแง่มุมของระบบภูมิอากาศที่เรายังคงค้นพบอยู่” ทอมป์สันกล่าว “ในขณะที่เรามีความก้าวหน้าในความสามารถของเราในการสร้างแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทร ชั้นน้ำแข็ง และชั้นบรรยากาศ เราจึงสามารถคาดการณ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้นโดยมีข้อจำกัดในเรื่องความไม่แน่นอนที่ดีขึ้น เราอาจต้องทบทวนการคาดการณ์บางอย่างเกี่ยวกับการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในทศวรรษหน้าหรือศตวรรษหน้า นั่นคืองานที่เราจะทำต่อไป”
บทความนี้มีชื่อว่า “ภาวะโลกร้อนในคาบสมุทรแอนตาร์กติกจะกระตุ้นอัตราการหลอมละลายพื้นฐานทั่วทวีปแอนตาร์กติกาตะวันตก” นอกจาก Flexas และ Thompson แล้ว ผู้เขียนร่วมเพิ่มเติม ได้แก่ Michael Schodlok และ Hong Zhang จาก JPL และ Kevin Speer จาก Florida State University ทุนสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ โครงการสมุทรศาสตร์ทางกายภาพของนาซา และโปรแกรมวิทยาศาสตร์เยือกแข็ง โปรแกรมวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีภายในของนาซา (โครงการ Earth 2050) JPL และคาลเทค Caltech จัดการ JPL สำหรับ NASA
เขียนโดย
ลอรี่ ดาโฮเซ่
ติดต่อ
ลอรี่ ดาโฮเซ่
(626) 395‑1217
ldahose@caltech.edu
