Χάρτης της Γροιλανδίας με αλλαγές θερμοκρασίας. Πιστωτική εικόνα: ESA. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει περισσότερα από μια δεκαετία δεδομένα από υψόμετρα ραντάρ στους δορυφόρους ERS της ESA για να παράγουν την πιο λεπτομερή εικόνα των αλλαγών πάχους στο πάγο της Γροιλανδίας.
Μια νορβηγική ομάδα χρησιμοποίησε τα δεδομένα ERS για να μετρήσει τις υψομετρικές αλλαγές στο φύλλο πάγου της Γροιλανδίας από το 1992 έως το 2003, διαπιστώνοντας πρόσφατη αύξηση στα εσωτερικά τμήματα που εκτιμάται σε περίπου έξι εκατοστά ετησίως κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης. Η έρευνα πρόκειται να δημοσιευθεί από το περιοδικό Science Magazine τον Νοέμβριο, το οποίο δημοσιεύθηκε στο διαδικτυακό Science Express στις 20 Οκτωβρίου.
Τα υψόμετρα ραντάρ ERS λειτουργούν στέλνοντας 1800 ξεχωριστούς παλμούς ραντάρ στη Γη ανά δευτερόλεπτο και στη συνέχεια καταγράφοντας πόσο καιρό χρειάζονται οι ηχώ τους για να επιστρέψουν 800 χιλιόμετρα στη δορυφορική πλατφόρμα. Ο αισθητήρας υπολογίζει το ταξίδι των παλμών του κάτω από ένα νανοδευτερόλεπτο για να υπολογίσει την απόσταση από τον πλανήτη παρακάτω έως τη μέγιστη ακρίβεια δύο εκατοστών.
Η ESA είχε τουλάχιστον ένα υψόμετρο ραντάρ εργασίας σε πολική τροχιά από τον Ιούλιο του 1991, όταν κυκλοφόρησε το ERS-1. Το πρώτο διαστημικό σκάφος Παρατήρησης Γης της ESA ενώθηκε με τον ERS-2 τον Απρίλιο του 1995, και στη συνέχεια ο δορυφόρος Envisat δέκα οργάνων τον Μάρτιο του 2002.
Το αποτέλεσμα είναι ένα επιστημονικά πολύτιμο μακροπρόθεσμο σύνολο δεδομένων που καλύπτει τους ωκεανούς και τη γη, καθώς και τα πεδία της γης - το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση της αβεβαιότητας σχετικά με το εάν τα φύλλα πάγου της γης αναπτύσσονται ή συρρικνώνονται καθώς αυξάνεται η ανησυχία για τις επιπτώσεις της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Το πάγο που καλύπτει το μεγαλύτερο νησί της Γροιλανδίας της Γης έχει έκταση 1 833 900 τετραγωνικά χιλιόμετρα και μέσο πάχος 2,3 χιλιόμετρα. Είναι η δεύτερη μεγαλύτερη συγκέντρωση κατεψυγμένου γλυκού νερού στη Γη και εάν επρόκειτο να λιώσει εντελώς η παγκόσμια στάθμη της θάλασσας θα αυξηθεί έως και επτά μέτρα.
Η εισροή γλυκού νερού στον Βόρειο Ατλαντικό από οποιαδήποτε αύξηση της τήξης από το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας θα μπορούσε επίσης να αποδυναμώσει το ρεύμα του Κόλπου, ενδεχομένως να επηρεάσει σοβαρά το κλίμα της βόρειας Ευρώπης και του ευρύτερου κόσμου.
Οι προσπάθειες για τη μέτρηση των αλλαγών στο φύλλο πάγου της Γροιλανδίας χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις πεδίου, αεροσκάφη και δορυφόρους έχουν βελτιώσει τις επιστημονικές γνώσεις κατά την τελευταία δεκαετία, αλλά δεν υπάρχει ακόμη συναίνεση αξιολόγησης του συνολικού ισοζυγίου μάζας του πάγου. Υπάρχουν ωστόσο ενδείξεις τήξης και αραίωσης στις παράκτιες περιθωριακές περιοχές τα τελευταία χρόνια, καθώς και ενδείξεις ότι μπορούν να αυξηθούν μεγάλοι παγετώνες της Γροιλανδίας, πιθανώς ως απόκριση στις κλιματικές διακυμάνσεις.
Πολύ λιγότερο γνωστές είναι οι αλλαγές που συμβαίνουν στην τεράστια υπερυψωμένη εσωτερική περιοχή του πάγου. Συνεπώς, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων - από το Nansen Environmental and Remote Sensing Center (NERSC) της Νορβηγίας, το Mohn-Sverdrup Center for Global Ocean Studies and Operational Oceanography και το Bjerknes Center for Climate Research, το Ρωσικό Nansen International Environmental and Remote Sensing Center και τις Ηνωμένες Πολιτείες «Κέντρο Έρευνας Ανάλυσης Περιβαλλοντικών Συστημάτων - αναγκάστηκαν να αντλήσουν και να αναλύσουν το μακρύτερο συνεχές σύνολο δεδομένων των δορυφορικών υψομέτρων παρατηρήσεων των υψομέτρων της Γροιλανδίας.
Συνδυάζοντας δεκάδες εκατομμύρια σημεία δεδομένων από ERS-1 και ERS-2, η ομάδα καθόρισε χωρικά μοτίβα παραλλαγών και μεταβολών ανύψωσης επιφάνειας σε μια περίοδο 11 ετών.
Το αποτέλεσμα είναι μια μικτή εικόνα, με καθαρή αύξηση 6,4 εκατοστά ετησίως στην εσωτερική περιοχή πάνω από 1500 μέτρα υψόμετρο. Κάτω από αυτό το υψόμετρο, ο ρυθμός αλλαγής ανύψωσης είναι μείον 2,0 cm ετησίως, ταιριάζοντας σε γενικές γραμμές με την αναφερθείσα αραίωση στα περιθώρια των φύλλων πάγου. Ωστόσο, η τάση κάτω των 1500 μέτρων δεν περιλαμβάνει τις απότομες επικλινή περιοχές όπου τα τρέχοντα δεδομένα υψομέτρου δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
Η κατά μέσο όρο αύξηση του χώρου είναι 5,4 cm ετησίως στην περιοχή της μελέτης, όταν διορθώθηκε για την ανύψωση της εποχής του πάγου κάτω από το στρώμα πάγου κάτω από το φύλλο πάγου. Αυτά τα αποτελέσματα είναι αξιοσημείωτα, επειδή έρχονται σε αντίθεση με προηγούμενα επιστημονικά ευρήματα ισορροπίας στον πάγο της Γροιλανδίας.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Ola M. Johannessen του NERSC, αποδίδει αυτήν την εσωτερική ανάπτυξη του πάγου της Γροιλανδίας σε αυξημένες χιονοπτώσεις που συνδέονται με την μεταβλητότητα στην περιφερειακή ατμοσφαιρική κυκλοφορία, γνωστή ως Βόρειος Ατλαντικός Ταλάντωση (NAO). Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1920, το NAO ενεργεί με παρόμοιο τρόπο με το φαινόμενο El Niño στον Ειρηνικό, συμβάλλοντας στις κλιματικές διακυμάνσεις σε ολόκληρο τον Βόρειο Ατλαντικό και την Ευρώπη.
Συγκρίνοντας τα δεδομένα τους με έναν δείκτη του NAO, οι ερευνητές καθιέρωσαν μια άμεση σχέση μεταξύ της αλλαγής ανύψωσης των φύλλων πάγου της Γροιλανδίας και των ισχυρών θετικών και αρνητικών φάσεων του NAO κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οι οποίες ελέγχουν σε μεγάλο βαθμό τα πρότυπα θερμοκρασίας και υετού πάνω από τη Γροιλανδία.
Ο καθηγητής Johannessen σχολίασε: «Αυτή η ισχυρή αρνητική συσχέτιση μεταξύ των χειμερινών υψομετρικών αλλαγών και του δείκτη NAO, υποδηλώνει έναν υποτιμημένο ρόλο της χειμερινής περιόδου και το NAO για αλλαγές υψομέτρου - μια μπαλαντέρ στα σενάρια μαζικής ισορροπίας πάγου της Γροιλανδίας υπό την υπερθέρμανση του πλανήτη».
Προειδοποίησε ότι η πρόσφατη ανάπτυξη που βρέθηκε από την έρευνα ραντάρ altimetry δεν αντικατοπτρίζει απαραίτητα μια μακροπρόθεσμη ή μελλοντική τάση. Με φυσική μεταβλητότητα στον κύκλο κλίματος μεγάλου γεωγραφικού πλάτους που περιλαμβάνει το NAO να είναι πολύ μεγάλο, ακόμη και ένα σύνολο δεδομένων 11 ετών παραμένει σύντομο.
«Υπάρχει σαφώς η ανάγκη για συνεχή παρακολούθηση χρησιμοποιώντας νέα δορυφορικά υψόμετρα και άλλες παρατηρήσεις, μαζί με αριθμητικά μοντέλα για τον υπολογισμό του μαζικού προϋπολογισμού της Γροιλανδίας,» πρόσθεσε ο Johannessen.
Μελέτες μοντελοποίησης του ισοζυγίου μάζας του πάγου της Γροιλανδίας υπό την υπερθέρμανση του θερμοκηπίου έχουν δείξει ότι η αύξηση της θερμοκρασίας έως περίπου 3ºC οδηγεί σε θετικές αλλαγές ισορροπίας μάζας σε υψηλές ανυψώσεις - λόγω συσσώρευσης χιονιού - και αρνητικών σε χαμηλές ανυψώσεις - λόγω τήξης χιονιού που υπερβαίνει τη συσσώρευση.
Τέτοια μοντέλα συμφωνούν με τα νέα αποτελέσματα παρατήρησης. Ωστόσο, μετά την επίτευξη αυτού του κατωφλίου, ενδεχομένως μέσα στα επόμενα εκατό χρόνια, οι απώλειες από την τήξη θα ξεπεράσουν τη συσσώρευση από τις αυξήσεις στις χιονοπτώσεις - τότε η κατάρρευση του φύλλου πάγου της Γροιλανδίας θα συνεχίσει.
Μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε στην Science τον Ιούνιο του τρέχοντος έτους περιγράφει λεπτομερώς τα αποτελέσματα μιας παρόμοιας ανάλυσης του φύλλου πάγου της Ανταρκτικής με βάση τα δεδομένα υψομέτρου ραντάρ ERS, που διεξήχθη από μια ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Curt Davis του Πανεπιστημίου του Missouri-Columbia.
Τα αποτελέσματα έδειξαν πυκνότητα στην Ανατολική Ανταρκτική της τάξης των 1,8 cm ετησίως, αλλά αραίωση σε ένα σημαντικό μέρος της Δυτικής Ανταρκτικής. Τα δεδομένα δεν ήταν διαθέσιμα για μεγάλο μέρος της χερσονήσου της Ανταρκτικής, υπό την επιφύλαξη της πρόσφατης αραίωσης του πάγου λόγω της θερμοκρασίας του κλίματος στην περιοχή, και πάλι λόγω των περιορισμών στην τρέχουσα απόδοση του υψομέτρου ραντάρ.
Η αποστολή CryoSat της ESA, η οποία χάθηκε κατά την κυκλοφορία στις 8 Οκτωβρίου, μετέφερε το πρώτο υψόμετρο ραντάρ στον κόσμο, ειδικά σχεδιασμένο για χρήση τόσο σε χερσαίο όσο και σε θαλάσσιο πάγο. Στο πλαίσιο των χερσαίων φύλλων πάγου, η CryoSat θα μπορούσε να αποκτήσει δεδομένα σχετικά με τα απότομα περιθώρια πάγου που παραμένουν αόρατα στα τρέχοντα υψόμετρα ραντάρ - αυτές είναι οι ίδιες οι περιοχές όπου συμβαίνει η μεγαλύτερη απώλεια.
Προς το παρόν διεξάγονται προσπάθειες για τη διερεύνηση της πιθανότητας κατασκευής και πτήσης ενός CryoSat-2, με την απόφαση να ληφθεί έως το τέλος του έτους. Εν τω μεταξύ, το πολύτιμο κλιματολογικό αρχείο της αλλαγής φύλλων πάγου που καθιερώθηκε από την ERS και την Envisat θα συνεχίσει να επεκτείνεται.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
