Ο πάγος βρίσκεται σε όλο τον κόσμο σε μια ευρεία ποικιλία μορφών. Περισσότερο από απλά κατεψυγμένο νερό, οι διάφορες μορφές πάγου αποκαλύπτουν την ιστορία του περιβάλλοντός τους καθώς αλλάζουν με τις εποχές και δείχνουν τις τάσεις του μεταβαλλόμενου κλίματος στη Γη.
Οι επιστήμονες μελετούν τα δείγματα πυρήνα που έχουν τραβηχτεί από τα βάθη των μεγάλων σχηματισμών πάγου, όπως τα παγοπέδιλα και οι παγετώνες, για να αποκαλύψουν τον τρόπο αλλαγής του τοπικού κλίματος για εκατοντάδες χρόνια και να βοηθήσουν να προβλέψουμε πώς το κλίμα θα αλλάξει στο μέλλον, δήλωσε η Melissa Hage, επιστήμονας και επίκουρος καθηγητής στο Oxford College του Πανεπιστημίου Emory στη Γεωργία.
Εδώ καθορίζουμε τους κοινούς όρους που περιγράφουν τους διάφορους τύπους σχηματισμών πάγου που βρέθηκαν σε όλο τον κόσμο.
Παγετώνες
Οι παγετώνες είναι μεγάλες μάζες πάγου γλυκού νερού στη γη που σχηματίζονται από την πτώση του χιονιού που τελικά γίνεται τόσο βαρύ που συμπιέζεται σε πάγο, σύμφωνα με το Εθνικό Κέντρο Δεδομένων για το Χιόνι και το Πάγο (NSIDC). Οι παγετώνες κυμαίνονται σε μέγεθος από περίπου το μήκος ενός ποδοσφαιρικού πεδίου (120 ναυπηγεία, ή 110 μέτρα) έως μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα και μπορούν να βρεθούν σε κάθε ήπειρο.
Από τεχνική άποψη, οι παγετώνες είναι μικρότερες μορφές παγοκεφαλών και φύλλων πάγου, οι οποίες είναι μεγάλες μάζες πάγου που σιγά-σιγά διασχίζουν το τοπίο, ανεξάρτητα από το τι είναι κάτω από αυτές. Αυτοί οι αργά μεταβαλλόμενοι πάγκοι μπορούν να διασχίσουν ολόκληρες οροσειρές και ακόμη και ενεργά ηφαίστεια, σύμφωνα με τον Benjamin Edwards, έναν ηφαιστειολόγο στο Dickinson College της Πενσυλβανίας, ο οποίος μελετά τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των παγετώνων και των ηφαιστείων.
Οι παγετώνες σταματούν να αναπτύσσονται όταν συναντούν τον ωκεανό και το θερμότερο θαλασσινό νερό λιώνει την άκρη της παγωμένης μάζας γλυκού νερού. Οι θερμές θερμοκρασίες των ωκεανών έχουν αυξήσει τον ρυθμό τήξης των παγετώνων και άλλων σχηματισμών πάγου όπως τα παγόβουνα και τα ράφια πάγου στον ή δίπλα στον ωκεανό, σύμφωνα με τον Justin Burton, φυσικό στο Emory College της Γεωργίας, ο οποίος μελετά τη φυσική της απώλειας παγετώνων. Οι παγετώνες είναι ένας από τους καλύτερους περιβαλλοντικούς δείκτες για την αλλαγή του κλίματος, λόγω των ορατών αλλαγών που υφίστανται σε χρονικές κλίμακες όσο λίγες μέρες.
Παγόβουνα
Τα παγόβουνα είναι μεγάλες, πλωτές μάζες πάγου γλυκού νερού που έχουν σπάσει από τους παγετώνες, τα φύλλα πάγου ή τα ράφια πάγου και έχουν πέσει στον ωκεανό, σύμφωνα με την Εθνική Ωκεανική και Ατμοσφαιρική Διοίκηση (NOAA). Προκειμένου να ονομάζεται παγόβουνο, η μάζα πάγου πρέπει να ανέρχεται σε ύψος άνω των 16 ποδιών (4,9 μ.) Πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, να έχει πάχος από 30 έως 50 μέτρα και να καλύπτει έκταση τουλάχιστον 5,382 τετραγωνικών ποδών ( 500 τετραγωνικά μέτρα).
Τα κομμάτια πάγου που είναι πολύ μικρά για να κατηγοριοποιηθούν ως παγόβουνα δίνουν πιο πολύχρωμα ονόματα, σύμφωνα με την NSIDC. Για παράδειγμα, τα "bergy bits" είναι συνήθως κομμάτια πάγου που έχουν σπάσει ένα παγόβουνο και είναι σε απόσταση μικρότερη από 15 πόδια (5 μ.). Οι "αναπτυσσόμενοι" είναι κομμάτια πάγου που είναι λίγο μικρότερα, περίπου στο μέγεθος ενός φορτηγού. και τα κομμάτια "παγωμένου πάγου" είναι τα τεμάχια που βρίσκονται κάτω από 6,5 πόδια (2 μ.).
Τα παγόβουνα μπορούν επίσης να είναι σε σχήμα πίνακα, γεγονός που δείχνει ότι το παγόβουνο έσπασε από την άκρη ενός πάγου. Επίσης γνωστά ως νησιά πάγου στην Αρκτική, αυτές οι μεγάλες, ορθογώνιες μορφές πάγου έχουν συνήθως επίπεδες κορυφές με σχεδόν κάθετες πλευρές.
Φύλλο πάγου
Τα φύλλα πάγου είναι οι μεγαλύτεροι σχηματισμοί πάγου στον κόσμο. Αυτές οι τεράστιες πεδιάδες πάγου καλύπτουν περισσότερα από 20.000 τετραγωνικά μίλια (50.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα), σύμφωνα με την NSIDC. Υπάρχουν μόνο τρία φύλλα πάγου στη Γη, τα οποία καλύπτουν τη Γροιλανδία, τη Δυτική Ανταρκτική και την Ανατολική Ανταρκτική. Κατά την τελευταία εποχή των παγετώνων, τα φύλλα πάγου κάλυπταν επίσης μεγάλες περιοχές της Βόρειας Αμερικής, της Νότιας Αμερικής και της Βόρειας Ευρώπης.
Συνδυασμένο, πάνω από το 99% των γλυκών υδάτων στη Γη κρατιούνται σήμερα στα φύλλα πάγου της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής, σύμφωνα με την NSIDC. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι εάν μόλις λειώσει το πάγο της Γροιλανδίας, η στάθμη της θάλασσας θα ανέβαινε περίπου στα 20 μέτρα (6 μ.) Και αν και τα δύο φύλλα της Ανταρκτικής λιωθούν, η στάθμη της θάλασσας θα ανέλθει στα 200 μέτρα. Ωστόσο, θα χρειαστούν αρκετές εκατοντάδες χρόνια για την τήξη αυτών των φύλλων πάγου.
Τις τελευταίες δεκαετίες, τμήματα του πάγου πάνω από την Ανταρκτική σταθεροποιούνταν. Ενώ μπορεί να φαίνεται ότι μόνο μια σχετικά μικρή ποσότητα του πάγου έχει λειώσει, αρκεί να έχει προκαλέσει την αύξηση της ανόδου της ηπείρου, όπως και η Ισλανδία στο τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων, δήλωσε ο Edwards στην Live Science. Η Ισλανδία πέρασε μια περίοδο αυξημένης ηφαιστείας κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, πιθανώς λόγω της ανακάτωσης της κρούστας, αφού ο πάγος δεν το ζύγισε πλέον. Το ίδιο αποτέλεσμα θα μπορούσε να γίνει μια ανησυχία για τη δυτική Ανταρκτική, δήλωσε ο Edwards, "παρόλο που δεν καταλαβαίνουμε πραγματικά αυτόν τον τομέα αρκετά καλά για να γνωρίζουμε σίγουρα".
Καπάκια πάγου και πεδία πάγου
Τα καλύμματα πάγου είναι φύλλα πάγου που είναι μικρότερα από 20.000 τετραγωνικά μίλια (50.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα). Αυτές οι δομές πάγου συνήθως σχηματίζονται σε πολικές περιοχές που είναι συνήθως επίπεδες και σε μεγάλες υψόμετρο, σύμφωνα με την NSIDC. Η Ισλανδία, για παράδειγμα, καλύπτεται κυρίως από παγοπέδιλα. Το καπάκι πάγου Vatnajökull στην ανατολική πλευρά της Ισλανδίας είναι ο μεγαλύτερος πάγος στην Ευρώπη, καλύπτοντας περίπου 3.100 τετραγωνικά χιλιόμετρα και πάχους περίπου 1.300 ποδιών.
Τα πεδία πάγου και τα καλύμματα πάγου είναι πολύ παρόμοια σε μέγεθος και τοποθεσία και διαφέρουν μόνο στο πώς επηρεάζεται η ροή του πάγου από το περιβάλλον, σύμφωνα με την Υπηρεσία Εθνικού Πάρκου (NPS). Τα πεδία πάγου περιέχουν βουνά και κορυφογραμμές που ξεπροβάλλουν από την επιφάνεια του πάγου και αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο ρέει ο πάγος, όπως ένας μεγάλος ογκόλιθος που κοιτάζει πάνω από την επιφάνεια ενός ρεύματος, προκαλώντας την ροή του νερού γύρω από αυτό. Τα παγοπέδιλα, από την άλλη πλευρά, χτίζονται πάνω σε οποιοδήποτε έδαφος και απλώνονται από το κέντρο τους.
Παγίδα πάγου
Ένα παγωμένο μείγμα είναι ουσιαστικά ένα γιγαντιαίο υγρό που σχηματίζεται μέσα σε παγετώδη φιόρδ που αποτελούνται από πάγο της θάλασσας, τα παγόβουνα και τους μικρότερους συγγενείς παγόβουνων, σύμφωνα με τον Burton. Το μολόνε σχηματίζεται όταν τα ωκεάνια ρεύματα ή οι επιφανειακοί άνεμοι αποτυγχάνουν να μεταφέρουν τη μάζα του πάγου από το φιόρδ, σχηματίζοντας ένα μερικό όριο μεταξύ του παγετώνα και του ωκεανού.
Τα ελαιόδεντρα θεωρούνται το μεγαλύτερο κοκκώδες υλικό στον κόσμο λόγω της μεγάλης ποσότητας αιωρούμενων ιζημάτων και υγρών που περιέχονται στο παγωμένο πάγο, δήλωσε ο Burton.
Επειδή οι πάγοι μελαγγένοι δεν είναι συμπαγείς πάγος, το σχετικά θερμότερο ωκεάνιο νερό μπορεί να διαρρεύσει μέσω του πάγου στην επιφάνεια του παγετώνα. Αυτό το χαρακτηριστικό σημαίνει ότι ο πάγος έχει μεγάλη επίδραση στο πόσο ένας χωματόδρομος χωρίζει και πόσο φρέσκο νερό εισέρχεται στο φιόρδ.
Ράφι πάγου
Η πλειοψηφία των ράφια πάγου της Γης βρίσκονται γύρω από την ακτή της Ανταρκτικής, αλλά μπορούν επίσης να βρεθούν οπουδήποτε ο πάγος της γης, όπως ένας παγετώνας, ρέει στον ψυχρό ωκεανό, σύμφωνα με την NSIDC. Τα ράφια είναι κατασκευασμένα από πλωτά φύλλα πάγου που συνδέονται με μια γη. Δημιουργούνται όταν ο πάγος ρέει αργά από παγετώνες και ρέματα πάγου στον ωκεανό, αλλά ο πάγος δεν λιώνει αμέσως λόγω των ψυχρών θερμοκρασιών των ωκεανών. Στη συνέχεια τα ράφια δημιουργούνται από επιπλέον πάγο που ρέει από τους παγετώνες.
Ροές πάγου
Τα ρέματα πάγου είναι ποτάμια φύλλων πάγου που ρέουν σχετικά ταχύτερα από τον περιβάλλοντα πάγο, συνήθως κινούνται περίπου μισό μίλι (800 μ.) Ετησίως, κατά μέσο όρο.
Jakobshavn Glacier στη Γροιλανδία, ο ταχύτερος ρέων παγετώνας στον κόσμο, μερικές φορές ταξινομείται ως ένα ρέον πάγου. Σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cryosphere το 2014, το Jakobshavn κινείται με ρυθμό περίπου 17 χλμ. Ετησίως.
Θαλασσινό πάγο
Ο πάγος της θάλασσας είναι παγωμένο αλμυρό νερό και βρίσκεται σε απομακρυσμένους πολικούς ωκεανούς. Καλύπτει περίπου 9,65 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια της Γης ανά έτος κατά μέσο όρο, σύμφωνα με την NSIDC.
Ο πάγος της θάλασσας είναι ζωτικός για τα οικοσυστήματα και το κλίμα των πολικών περιοχών και μπορεί επίσης να επηρεάσει την ωκεάνια κυκλοφορία και τον καιρό, σύμφωνα με το Παρατηρητήριο της Γης της NASA. Αυτά τα κομμάτια πάγου αλμυρού νερού μειώνουν τη διάβρωση των πάγων και των παγετώνων κοντά στις ακτές ελαχιστοποιώντας τα κύματα και τον άνεμο και δημιουργώντας μια μονωτική επιφάνεια για να μειώσουν την εξάτμιση του νερού και την απώλεια θερμότητας στην ατμόσφαιρα. Κατά τη διάρκεια των θερμότερων καλοκαιρινών μηνών, ο παγωμένος πάγος της θάλασσας απελευθερώνει τα θρεπτικά συστατικά στον ωκεανό και εκθέτει την επιφάνεια του ωκεανού στο ηλιακό φως, αμφότερα τα οποία διεγείρουν την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού, τα οποία αποτελούν το θεμέλιο του θαλάσσιου τροφικού ιστού.
Καθώς το κλίμα της Γης υφίσταται γρήγορες αλλαγές, ο πάγος της θάλασσας τήκεται με ταχύτερο ρυθμό από ό, τι μπορεί να αναζωογονήσει. Αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές στην Αρκτική, όπου οι θερμοκρασίες των ωκεανών και της ξηράς αυξάνονται ταχύτερα από ό, τι σε οποιαδήποτε άλλη θέση στη Γη, δήλωσε ο Edwards.
Χιονάδα Γη
Η κατεψυγμένη Γη, με το παρατσούκλι Γη Χιονοστιβάδας, αναφέρεται σε χρονικές περιόδους στο γεωλογικό αρχείο όταν η πλειοψηφία, αν όχι όλοι, του πλανήτη ήταν παγωμένη, σύμφωνα με το Dartmouth προπτυχιακό περιοδικό της επιστήμης.
"Τέσσερις ηλικίες πάγου, μεταξύ 750 και 580 εκατομμυρίων ετών, ήταν ίσως τόσο έντονες ώστε ολόκληρη η επιφάνεια της Γης, από τον πόλο στον πόλο, συμπεριλαμβανομένων των ωκεανών, πάγωσε τελείως", δήλωσε ο Hage. "Όταν οι πολικοί ωκεανοί άρχισαν να παγώνουν, περισσότερο ηλιακό φως αντανακλάται από τις λευκές επιφάνειες πάγου και η ψύξη ενισχύθηκε."
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η μέση θερμοκρασία στη Γη έπεσε σε μείον 58 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 50 βαθμούς Κελσίου) κατά τις περιόδους αυτές και έκλεισε ο κύκλος του νερού (ο κύκλος στον οποίο περνάει το νερό μεταξύ της ατμόσφαιρας, της ξηράς και των ωκεανών).
Αλλά υπάρχει κάποια συζήτηση ως προς το εάν η Γη ήταν εντελώς κατεψυγμένη στερεά ή αν υπήρχαν ακόμα μπαλώματα υγρού ή ανοιχτού νερού στον ισημερινό, όπου το φως του ήλιου θα μπορούσε να εισέλθει στο νερό και να επιτρέψει σε ορισμένους οργανισμούς να επιβιώσουν.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι σε κάποιο σημείο, τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα αυξήθηκαν στην ατμόσφαιρα, πιθανότατα λόγω των ηφαιστείων, τα οποία αύξησαν την θερμοκρασία αρκετά ώστε να ξαναρχίσουν τον κύκλο του νερού. Η αυξημένη ποσότητα υδρατμών στον αέρα, εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα, προκάλεσε μια περίοδο θέρμανσης με διαφυγή, αυξάνοντας τις παγκόσμιες θερμοκρασίες στους 122 βαθμούς F (50 βαθμούς C) σε μερικές εκατοντάδες χρόνια, δήλωσε ο Hage. Ελαφρές αλλαγές φωτός στην τροχιά της Γης ή στην αξονική κλίση έφεραν τελικά τη μέση θερμοκρασία του πλανήτη στην τρέχουσα θερμοκρασία στήριξης της ζωής των 58,6 βαθμών F (14,9 βαθμούς C).
Έρευνες δείχνουν ότι μια τεράστια έκρηξη της ζωής, γνωστή ως έκρηξη Cambrian, εμφανίστηκε στο τέλος της περιόδου χιονοστιβάδας, σύμφωνα με το Μουσείο Παλαιοντολογίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας. Είναι η πιό πρόωρη γνωστή περίοδος εντός του απολιθωμένου ρεκόρ, στην οποία εμφανίζονται για πρώτη φορά σε μείζονες γεωλογικές περιόδους (περίπου 40 εκατομμύρια χρόνια) μεγάλες ομάδες ζώων (όπως οι βραχιόποδες και οι τριλόμιτοι).
