Các nhà khoa học đã tìm ra một nghịch lý kỷ băng hà và phát hiện của họ bổ sung thêm bằng chứng cho thấy biến đổi khí hậu có thể mang lại những vùng biển cao hơn hầu hết các mô hình dự đoán.
Những đột biến nhỏ trong nhiệt độ của đại dương, chứ không phải là không khí, có khả năng đã thúc đẩy chu kỳ tan rã nhanh chóng của dải băng mở rộng từng bao phủ phần lớn Bắc Mỹ.
Hành vi của dải băng cổ xưa này có tên là Laurentide, đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ vì các giai đoạn tan chảy và rơi xuống biển xảy ra vào thời điểm lạnh nhất trong Kỷ băng hà cuối cùng. Băng sẽ tan khi thời tiết ấm áp, nhưng đó không phải là điều đã xảy ra.
Jeremy đã cho thấy rằng chúng ta không thực sự cần sự nóng lên của khí quyển để kích hoạt các sự kiện tan rã quy mô lớn nếu đại dương nóng lên và bắt đầu chạm vào các cạnh của tảng băng, Jeremy nói, phó giáo sư về khoa học khí hậu và không gian và kỹ thuật tại Đại học Michigan.
Có thể các sông băng thời hiện đại, không chỉ là những phần nổi mà cả những phần chỉ chạm vào đại dương, nhạy cảm hơn với sự nóng lên của đại dương hơn chúng ta nghĩ trước đây.
Cơ chế này có khả năng hoạt động ngày hôm nay trên dải băng Greenland và có thể cả Nam Cực. Các nhà khoa học biết điều này một phần là do công trình trước đây của Bassis. Cách đây vài năm, ông đã nghĩ ra một cách mới, chính xác hơn để mô tả một cách toán học cách thức băng vỡ và chảy. Mô hình của ông đã dẫn đến sự hiểu biết sâu sắc hơn về cách cửa hàng băng của Trái đất có thể phản ứng với những thay đổi của nhiệt độ không khí hoặc đại dương và cách điều đó có thể chuyển thành mực nước biển dâng.
Năm ngoái, các nhà nghiên cứu khác đã sử dụng nó để dự đoán rằng băng tan ở Nam Cực có thể làm tăng mực nước biển hơn ba feet, trái ngược với ước tính trước đó rằng Nam Cực sẽ chỉ đóng góp cm bằng 2100.
Trong nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Thiên nhiên, các nhà nghiên cứu đã áp dụng một phiên bản của mô hình này vào khí hậu của Kỷ băng hà cuối cùng, kết thúc khoảng 10,000 năm trước. Họ đã sử dụng lõi băng và hồ sơ trầm tích dưới đáy đại dương để ước tính nhiệt độ nước và mức độ biến đổi của nó. Mục đích của họ là để xem liệu những gì xảy ra ở Greenland hôm nay có thể mô tả hành vi của dải băng Laurentide hay không.
Các nhà khoa học đề cập đến những giai đoạn đã qua của sự tan rã băng nhanh chóng khi các sự kiện của Heinrich: Icebergs đã phá vỡ các rìa của dải băng Bắc bán cầu và chảy ra biển, làm tăng mực nước biển hơn hàng trăm năm trong suốt hàng trăm năm. Khi các tảng băng trôi và tan chảy, bụi bẩn mà chúng mang theo đã lắng xuống đáy đại dương, tạo thành các lớp dày có thể nhìn thấy trong các lõi trầm tích trên lưu vực Bắc Đại Tây Dương. Những lớp trầm tích bất thường này là thứ cho phép các nhà nghiên cứu lần đầu tiên xác định các sự kiện của Heinrich.
Nhiều thập kỷ làm việc trong các hồ sơ trầm tích đại dương đã chỉ ra rằng những sự kiện sụp đổ băng này xảy ra định kỳ trong Kỷ băng hà vừa qua, nhưng phải mất nhiều thời gian hơn để đưa ra một cơ chế có thể giải thích tại sao dải băng Laurentide sụp đổ trong thời điểm lạnh nhất chỉ thời gian. Nghiên cứu này đã thực hiện được điều đó, kể rằng nhà hóa học và đồng tác giả Sierra Petersen, một nhà nghiên cứu về khoa học trái đất và môi trường.
Các nhà nghiên cứu đặt ra để hiểu thời gian và quy mô của các sự kiện Heinrich. Thông qua các mô phỏng của họ, họ đã có thể dự đoán cả hai, và cũng để giải thích tại sao một số sự kiện nóng lên đại dương đã kích hoạt các sự kiện của Heinrich và một số thì không. Họ thậm chí đã xác định một sự kiện bổ sung của Heinrich trước đây đã bị bỏ lỡ.
Các sự kiện của Heinrich được theo sau bởi thời gian nóng lên nhanh chóng. Bắc bán cầu ấm lên nhiều lần như 15 độ F chỉ trong vài thập kỷ. Khu vực này sẽ ổn định, nhưng sau đó băng sẽ dần phát triển đến điểm phá vỡ trong một nghìn năm tới. Mô hình của họ đã có thể mô phỏng những sự kiện này.
Mô hình mới tính đến cách bề mặt Trái đất phản ứng với trọng lượng của lớp băng trên nó. Băng nặng làm suy yếu bề mặt hành tinh, đôi khi đẩy nó xuống dưới mực nước biển. Đó là khi các tảng băng dễ bị tổn thương nhất khi biển ấm hơn. Nhưng khi một dòng sông băng rút lui, Trái đất rắn lại trồi lên khỏi mặt nước, ổn định hệ thống. Từ thời điểm đó, tảng băng có thể bắt đầu mở rộng trở lại.
Hiện tại có sự không chắc chắn lớn về mực nước biển sẽ tăng lên bao nhiêu và phần lớn sự không chắc chắn này có liên quan đến việc liệu các mô hình có kết hợp thực tế là các tảng băng bị vỡ hay không, ông Bass Bassis nói. Những gì chúng tôi đang thể hiện là các mô hình mà chúng tôi có trong quá trình này dường như hoạt động cho Greenland, cũng như trong quá khứ, vì vậy chúng tôi có thể tự tin hơn để dự đoán mực nước biển dâng cao.
Các phần của Nam Cực có địa lý tương tự như Laurentide: Đảo thông, sông băng Thwaites chẳng hạn.
Những người đang nhìn thấy sự nóng lên của đại dương ở những khu vực đó và chúng ta đang chứng kiến những khu vực này bắt đầu thay đổi. Ở khu vực đó, họ đang chứng kiến sự thay đổi nhiệt độ đại dương khoảng 2.7 độ Fahrenheit, ông Bass Bassis nói. Điều đó có cường độ khá giống như chúng ta tin đã xảy ra trong các sự kiện Laurentide, và những gì chúng ta thấy trong các mô phỏng của chúng ta là chỉ một lượng nhỏ sự nóng lên của đại dương có thể làm mất ổn định một khu vực nếu nó có cấu hình phù hợp và ngay cả khi không có sự nóng lên của khí quyển. Giáo dục
Quỹ khoa học quốc gia và Cơ quan khí quyển và đại dương quốc gia đã hỗ trợ công việc này.
nguồn: Đại học Michigan
Sách liên quan
