Novo modelo para medir o movimento do manto de gelo pode melhorar as previsões de aumento do nível do mar
p Polígonos vermelhos mostram as 140 geleiras que terminam no mar analisadas. Jakobshavn Isbræ, As geleiras Kangerdlugssuaq e Helheim estão circuladas em azul. Crédito:Universidade do Kansas
p Um artigo recém-publicado em
Ciência mudanças a fórmula que os cientistas deveriam usar ao estimar a velocidade de enormes mantos de gelo na Groenlândia e na Antártica que fluem para o oceano e aumentam o nível do mar ao redor do globo. p A mudança na fórmula para prever o fluxo de gelo - ou deslizamento basal - reduz "a maior incerteza" na previsão do futuro aumento do nível do mar. Foi motivado pela análise de dados de 140 geleiras na Groenlândia.
p Pesquisadores da Universidade de Kansas, Leigh Stearns, professor associado de geologia e cientista pesquisador do Centro de Sensoriamento Remoto de Folhas de Gelo, e Cornelis van der Veen, professor de geografia, A fricção descoberta - ou "arrasto basal" - entre as camadas de gelo e o leito duro por baixo não tem influência na velocidade de fluxo das geleiras.
p Essa descoberta lança fora uma noção que tem colorido as estimativas da velocidade das geleiras por décadas.
p "O deslizamento basal é uma das coisas mais importantes que tentamos medir em glaciologia e uma das mais difíceis de medir, "disse Stearns." Nosso artigo diz que o parâmetro mais usado em modelos de manta de gelo está incorreto - o modelo de Weertman - desenvolvido na década de 1950 com base em uma estrutura teórica de que a velocidade de movimento do gelo no leito é baseada no atrito e na quantidade de água em a cama. Estamos dizendo que o atrito não importa. "
p Distribuição espacial do parâmetro deslizante. Plano de mapa e distribuição de perfil do parâmetro deslizante sobre (A) Jakobshavn Isbræ, (B) Geleira Kangerdlugssuaq e (C) Geleira Helheim. O parâmetro de deslizamento é mostrado apenas em regiões onde o deslizamento basal domina e é calculado usando a espessura do gelo e os dados de velocidade do gelo para 2014. Crédito:KU.
p Em vez de, os pesquisadores KU descobriram a pressão da água subglacial, a pressão da água entre o fundo do manto de gelo e o leito duro por baixo, controla a velocidade do fluxo de gelo.
p Parte de seu trabalho incluiu uma análise de estudos de décadas sobre a pressão da água sob as geleiras das montanhas, que "foram amplamente esquecidos pela comunidade glaciológica." Stearns e van der Veen emparelharam os resultados da geleira de montanha com as observações recentes sobre a velocidade da superfície das geleiras de saída na Groenlândia.
p "Podemos calcular o atrito no leito das geleiras investigando os padrões espaciais de velocidade da superfície. Surpreendentemente, descobrimos que os dois não estão de todo correlacionados. A pressão é diferente e muito mais difícil de medir. Sabemos qual é a pressão no terminal porque a geleira está flutuando lá, e podemos calcular a pressão de fluxo ascendente com base na espessura do gelo. Não é uma estimativa perfeita, mas nos dá uma boa primeira aproximação. Se nós pudéssemos, adoraríamos fazer furos em todas as 140 geleiras ao redor da Groenlândia e medir a pressão da água diretamente, mas isso não é prático. "
p Stearns e van der Veen descobriram a relação entre a pressão subglacial da água nas geleiras de saída da Groenlândia alinhada com medições feitas nas geleiras de montanha na década de 1980, implicando que os processos para variações deslizantes também são semelhantes.
p "A relação deslizante simplificada pode reproduzir adequadamente os padrões espaciais de velocidade do gelo, "disseram os pesquisadores da KU." Isso contrasta fortemente com as técnicas de modelagem atuais, que envolvem o ajuste do parâmetro de deslizamento para corresponder às velocidades observadas. "
p "Os modelos usados para prever a mudança no nível do mar são inexatos porque não podemos medir diretamente os processos que acontecem no leito, "Stearns disse." Os modelos atuais que usam soluções Weertman requerem ajuste para corresponder às observações. É uma maneira imperfeita de fazer o que precisa ser feito para chegar a estimativas. Tem muitos botões. Com este novo parâmetro, estamos tentando reduzir a quantidade de ajustes necessários. "
p Mesmo que "as pessoas estivessem esperando que alguém desafiasse Weertman, as pessoas sabiam que precisava ser melhorado, "Stearns disse que está preocupada em incomodar os cientistas que confiaram no modelo mais antigo para pesquisas anteriores.
p O autor principal Leigh Stearns, da University of Kansas. Crédito:Universidade do Kansas
p "Eu estava um pouco nervoso, "ela disse." Eu estava ansiosa porque nega o que as pessoas estão usando há algum tempo. Isso questiona o modelo que estão usando. Mas a reação tem sido positiva até agora. As pessoas têm encorajado uma nova abordagem sistemática para uma lei móvel. "
p Stearns tem muita humildade para chamar sua nova fórmula de "modelo Stearns, "embora melhore e substitua o modelo menos preciso" de Weertman, "nomeado após o cientista que o criou.
p Ela enfatizou que sua fórmula revisada é parte da natureza autocorretiva da investigação científica e não deve lançar dúvidas sobre a ciência do clima ou o aumento inexorável do nível do mar em todo o mundo, conforme mais gelo da Groenlândia e da Antártica derrete no oceano.
p "Espero que ajude as pessoas a acreditar em nossas projeções, "ela disse." Isso é baseado mais em processos físicos e menos em coisas que você tem que ajustar por qualquer motivo. Qualquer coisa que melhore a forma como modelamos os mantos de gelo no futuro é uma coisa boa - como os mantos de gelo estão respondendo às mudanças climáticas? Com essas melhorias no modelo, estamos nos aproximando de um entendimento realmente preciso. "