นักวิทยาศาสตร์มีความกังวลมานานแล้วเกี่ยวกับการยุบตัวของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกตะวันตกที่อาจเกิดขึ้นและมีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นทั่วโลก น้ำแข็งส่วนใหญ่ของแอนตาร์กติกาตะวันตกอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล และอุณหภูมิของมหาสมุทรที่ร้อนขึ้นอาจทำให้แผ่นน้ำแข็งถอยหนี กระบวนการนี้เรียกว่าความไม่เสถียรของแผ่นน้ำแข็งในทะเล ซึ่งได้รับการสังเกตมาแล้วตามส่วนต่างๆ ของภูมิภาคทะเลอามุนด์เซน ซึ่ง การอุ่นของ มหาสมุทรนำไปสู่การละลายใต้ชั้นน้ำแข็ง ที่ลอยอยู่รอบทวีป เมื่อชั้นน้ำแข็ง
บางลง น้ำแข็งที่เกาะอยู่บนบกจะไหลลงสู่มหาสมุทรอย่างรวดเร็ว
ยิ่งขึ้น และทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น แม้ว่าภูมิภาคทะเลอามุนด์เซนจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วที่สุดจนถึงปัจจุบัน แต่จริงๆ แล้วน้ำแข็งจำนวนมากระบายออกจากแอนตาร์กติกาตะวันตกผ่านทางหิ้งน้ำแข็งรอสส์มากกว่าบริเวณอื่นๆ วิธีที่แผ่นน้ำแข็งนี้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในภูมิภาคทะเลรอสส์จึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้แอนตาร์กติกามีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลโลกสูงขึ้นในอนาคต
ช่วงเวลาของการถอยร่นของแผ่นน้ำแข็งที่ผ่านมาสามารถทำให้เราเข้าใจได้ว่าภูมิภาค Ross Sea มีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในมหาสมุทรและอากาศอย่างไร งานวิจัยของเราซึ่งเผยแพร่ในวันนี้ ระบุว่าภาวะโลกร้อนในมหาสมุทรเป็นตัวขับเคลื่อนหลักที่ทำให้ธารน้ำแข็งถอยร่นมาตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายในทะเลรอสส์ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า Ross Ice Shelf มีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงในมหาสมุทร
นับตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย แผ่นน้ำแข็งถอยร่นไปมากกว่า 1,000 กม. ในบริเวณทะเลรอสส์ซึ่งมากกว่าพื้นที่อื่นๆ ในทวีปนี้ แต่มีความเห็นเป็นเอกฉันท์เพียงเล็กน้อยในหมู่ชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสภาพอากาศและมหาสมุทรที่มีส่วนช่วยในการล่าถอยครั้งนี้ ข้อมูลส่วนใหญ่ที่เรารู้เกี่ยวกับการล่าถอยของแผ่นน้ำแข็งในทะเลรอสส์ในอดีตมาจากตัวอย่างหินที่พบในเทือกเขาทรานส์แอนตาร์กติก เทคนิคการหาคู่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบได้ว่าเมื่อใดที่หินเหล่านี้สัมผัสกับพื้นผิวในขณะที่น้ำแข็งรอบๆ พวกมันถอยห่างออกไป ตัวอย่างหินเหล่านี้ซึ่งเก็บได้ไกลจากจุดที่มีการถอยตัวของน้ำแข็งครั้งแรก โดยทั่วไปนำไปสู่การตีความว่าการถอยตัวของแผ่นน้ำแข็งเกิดขึ้นช้ากว่าและเป็นอิสระจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในอากาศและมหาสมุทรหลังจากยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย แต่อายุของคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีจากตะกอนในทะเลรอสส์แนะนำให้ถอยเร็วขึ้น
ซึ่งสอดคล้องกับช่วงที่สภาพอากาศเริ่มอุ่นขึ้นจากยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย
เพื่อตรวจสอบความอ่อนไหวของภูมิภาคนี้ต่อการเปลี่ยนแปลงที่ผ่านมา เราได้พัฒนาแบบจำลองภูมิภาคของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติก แบบจำลองนี้ทำงานโดยจำลองฟิสิกส์ของแผ่นน้ำแข็งและการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในมหาสมุทรและอากาศ จากนั้นนำแบบจำลองมาเปรียบเทียบกับบันทึกทางธรณีวิทยาเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง
การค้นพบหลักของเราคือการอุ่นขึ้นของมหาสมุทรและบรรยากาศเป็นสาเหตุหลักของการถอยร่นของธารน้ำแข็งครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นในภูมิภาคทะเลรอสส์ตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย แต่การครอบงำของการควบคุมทั้งสองนี้ที่มีอิทธิพลต่อแผ่นน้ำแข็งนั้นพัฒนาไปตามกาลเวลา แม้ว่าอุณหภูมิของอากาศจะมีอิทธิพลต่อช่วงเวลาของการถอยร่นของแผ่นน้ำแข็ง แต่มหาสมุทรร้อนขึ้นกลายเป็นตัวขับเคลื่อนหลักเนื่องจากการละลายของหิ้งน้ำแข็งรอสส์จากด้านล่าง คล้ายกับที่สังเกตอยู่ในทะเลอามุนด์เซนในปัจจุบัน
แบบจำลองยังระบุประเด็นสำคัญของความไม่แน่นอนของพฤติกรรมแผ่นน้ำแข็งในอดีต การได้รับตัวอย่างตะกอนและหินและข้อมูลสมุทรศาสตร์จะช่วยปรับปรุงความสามารถในการสร้างแบบจำลอง บริเวณชายฝั่ง Siple Coast ของ Ross Ice Shelf นั้นไวเป็นพิเศษต่อการเปลี่ยนแปลงของอัตราการละลายที่ฐานของหิ้งน้ำแข็ง ดังนั้นจึงเป็นบริเวณที่สำคัญในการเก็บตัวอย่าง
อ่านเพิ่มเติม: นักวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศสำรวจมหาสมุทรที่ซ่อนอยู่ใต้หิ้งน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดของแอนตาร์กติกา
ผลกระทบในอนาคต
การทำความเข้าใจกระบวนการที่มีความสำคัญในอดีตทำให้เราสามารถปรับปรุงและตรวจสอบโมเดลของเราได้ ซึ่งจะทำให้เรามั่นใจในการคาดการณ์ในอนาคต ตลอดประวัติศาสตร์ แผ่นน้ำแข็งในทะเลรอสส์มีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในมหาสมุทรและอากาศ ปัจจุบัน ภาวะโลกร้อนใต้หิ้งน้ำแข็งรอสส์เป็นปัญหาหลัก เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดการละลายจากด้านล่าง
ความท้าทายยังคงอยู่ในการพิจารณาว่าอุณหภูมิของมหาสมุทรจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรภายใต้ Ross Ice Shelf ในทศวรรษต่อ ๆ ไป สิ่งนี้จะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงรูปแบบ การไหลเวียนของมหาสมุทร ด้วยปฏิกิริยาที่ซับซ้อนและการป้อนกลับระหว่างน้ำแข็งในทะเล ลมบนพื้นผิว และน้ำที่ละลายจากแผ่นน้ำแข็ง
เนื่องจากความอ่อนไหวของชั้นน้ำแข็งต่อภาวะโลกร้อนในมหาสมุทร เราจึงต้องการวิธีการสร้างแบบจำลองแบบผสมผสานที่สามารถสร้างทั้งการหมุนเวียนของมหาสมุทรและการเปลี่ยนแปลงของแผ่นน้ำแข็งได้อย่างแม่นยำ แต่ค่าใช้จ่ายในการคำนวณสูง
ในท้ายที่สุด การคาดคะเนแบบบูรณาการของมหาสมุทรใต้และแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกจะช่วยให้ผู้กำหนดนโยบายและชุมชนสามารถพัฒนากลยุทธ์การปรับตัวที่มีความหมายสำหรับเมืองและโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่งที่มีความเสี่ยงจากน้ำทะเลสูงขึ้น
