Geologer har modelleret skorpe deformation som reaktion på tyndere gletschere

Geologer har modelleret skorpe deformation som reaktion på tyndere gletschere
Geologer har modelleret skorpe deformation som reaktion på tyndere gletschere
Anonim

Forskere har beregnet hastigheden af glacioisostatiske bevægelser af jordskorpen, der opstod som et resultat af nedbrydningen af Jordens indlandsis i det 21. århundrede under hensyntagen til den vandrette komponent af bevægelser for regioner, der er fjernt fra gletsjere for første gang. Smeltningen af den grønlandske indlandsis fremkalder en stigning i det nordlige af det eurasiske og nordamerikanske kontinent med en hastighed på 1,0-0,4 millimeter om året. Gennemsnitlige vandrette bevægelseshastigheder spænder fra 0,3 millimeter om året i det nordlige Canada til 0,05 millimeter om året i det sydlige USA og Europa. Forskningen er publiceret i Geophysical Research Letters.

Siden århundredeskiftet har nedbrydningshastigheden af Jordens indlandsis skudt i vejret, hvor istabet fra skjolde ved polerne og bjerggletsjerne steg med 57 procent. En sådan stor nedbrydning af planeten fremskynder ikke kun stigningen i verdenshavets niveau, men forårsager også deformation af jordskorpen. Indlandsisen skubber litosfæren ind i den underliggende viskøse asthenosfære, og når isen smelter, søger jordskorpen at genoprette en ligevægtstilstand. Der er en proces med glacioisostase, når de lodrette og vandrette bevægelser af jordskorpen kompenserer for den glaciale belastning. Et slående eksempel på glacioisostase er hævningen af Fennoscandia efter nedbrydningen af Pleistocene skandinaviske indlandsis. I øjeblikket stiger den nordlige del af Den Botniske Golf med en centimeter om året.

Udviklingen af globale navigationssatellitsystemer gjorde det muligt at måle skorpernes lodrette bevægelser både nær moderne indlandsis og i en afstand fra dem. Imidlertid blev den horisontale komponent i glacioisostatiske bevægelser sjældent taget i betragtning, på trods af at den kan overstige opløftningshastigheden i perifere områder.

Forskere i Australien og USA, ledet af Sophie Coulson fra Harvard University, modellerede hastigheden af deformation af jordskorpen som følge af ændringer i ismassen på planeten. Geologer tog hensyn til både lodrette og vandrette bevægelser. Beregninger af deformationer var baseret på en sfærisk symmetrisk model af jorden, og planetens elastiske og densitetsstrukturer blev specificeret af den foreløbige referencejordmodel (PREM). Der blev også brugt satellit -altimetredata fra ICESat, som leverede overvågningsdata for massebalancen i Antarktis, grønlandske indlandsis og bjerggletsjere i perioden 2003 til 2013.

Ifølge resultaterne af beregninger fremkalder udtyndingen af det grønlandske islag en stigning i den sydlige ø med samme navn med en hastighed på tre millimeter om året. På afstand fra indlandsisen falder lodrette hastigheder fra 0,4-1,0 (Island, Baffin's Land) til 0,0-0,4 (nordeuropa, kontinentale Canada) millimeter om året. Tangentielle bevægelser af jordskorpen fortsætter i nordlig retning. På det eurasiske kontinent er maksimalværdierne for vandrette hastigheder 0,2 millimeter om året i Norge, der falder til 0,05 millimeter om året i Sydeuropa. Når man bevæger sig fra det nordøstlige Canada til den vestlige del af USA, falder tangentialbevægelsernes hastighed fra 0,3 til 0,05 millimeter om året.

Udtynding af de arktiske gletsjere fører til udbredte vandrette bevægelser på høje breddegrader med hastigheder op til 0,15 millimeter om året. Skorpedeformationernes størrelse på grund af ændringen i massen af den antarktiske indlandsis er mindre end den, der skyldes smeltningen af Grønland: tabet af ismasse vest for Antarktis blev delvist kompenseret af stigningen i dens østlige del under studietiden. Hastighederne for lodrette hævninger når maksimale værdier på en millimeter om året på Antarktis -halvøen og falder til 0,02 millimeter om året på Falklandsøerne.

Image
Image

Glacioisostatiske skorpe deformationer for fem steder. Farvede linjer viser det individuelle bidrag fra Grønland (grøn), Antarktis (blå) indlandsis og bjerggletsjere (orange) og deres sum (sort)

De vandrette og lodrette hastigheder på jordskorpen er højest på steder tæt på områderne med ismassetab. Dette illustreres ved beregninger for Norilsk, hvor de høje deformationshastigheder i perioden fra 2003 til 2013 forklares af forskere ved den hurtige nedbrydning af gletsjere på Svalbard og øerne i det russiske arktiske område. Efter at have analyseret hastighederne for glacioisostatiske bevægelser i London- og Boston -området konkluderede forfatterne også, at disse to områder viser følsomhed over for smeltningen af det grønlandske islag, selvom de er placeret i stor afstand fra det. Forskere konkluderede, at de beregnede hastigheder for vandrette og lodrette bevægelser af jordskorpen kan supplere geodetiske målinger af satellitter.

Anbefalede: