बराच काळ वादात असलेली अंटार्क्टिक प्रक्रिया आता थेट पाहिली गेली आहे
अंटार्क्टिकातील एखाद्या हिमनदीच्या पृष्ठभागावरचे वितळलेले पाणी तिच्या तळाशी जाऊन पोहोचू शकते, बर्फाखालील पाण्याचा दाब वाढवू शकते, आणि समुद्राच्या दिशेने हिमनदीची हालचाल वेगवान करू शकते, याची पहिली थेट पुष्टी शास्त्रज्ञांनी नोंदवली आहे.
होक्काइदो विद्यापीठातील शिन सुगियामा यांच्या नेतृत्वाखालील टीमने Nature Communications मध्ये प्रकाशित केलेला हा निष्कर्ष ध्रुवीय विज्ञानातील मोठी अनिश्चितता दूर करतो. ही यंत्रणा ग्रीनलँड, अलास्का आणि युरोपातील पर्वतीय हिमनद्यांमध्ये संशोधकांनी बराच काळ नोंदवली आहे, पण अंटार्क्टिकामध्येही तीच प्रक्रिया कार्यरत आहे का, हे अद्याप अस्पष्ट होते.
हे महत्त्वाचे आहे, कारण जगातील हिमनदी बर्फाचा प्रचंड बहुतेक भाग अंटार्क्टिकामध्ये आहे. अभ्यासानुसार अंटार्क्टिक बर्फ-चादरीत जागतिक हिमनदी बर्फाच्या सुमारे 90% साठा आहे, आणि ती पूर्णपणे नष्ट झाली तर समुद्रसपाटी सुमारे 60 मीटरने वाढू शकते. अंटार्क्टिक बर्फावर परिणाम करणाऱ्या प्रत्येक प्रक्रियेमुळे लगेच मोठ्या प्रमाणात बदल होतोच असे नाही, पण हिमनदी हालचालींची यांत्रिकी समजून घेणे भविष्यातील समुद्रसपाटी वाढीचा अंदाज बांधण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे.
संशोधकांनी काय केले
टीमने पूर्व अंटार्क्टिकामधील लॅंगहोव्डे हिमनदीत 550 मीटरपेक्षा अधिक खोल बोअरहोल ड्रिल केले आणि हिमनदीच्या तळाशी दाब सेन्सर आणि कॅमेरे खाली उतरवले. या क्षेत्रीय कामामुळे त्यांना बर्फ-तळाच्या संपर्कस्थळी असलेली स्थिती थेट पाहता आली, जी उपग्रहांना दिसू शकत नाही.
संशोधकांना आढळले की हिमनदीच्या पृष्ठभागावर वितळलेले पाणी सरोवरांमध्ये आणि तळ्यांमध्ये साचले आणि नंतर बर्फातील फटींमधून खाली गेले. या प्रक्रियेला हायड्रोफ्रॅक्चरिंग म्हणतात; पृष्ठभागावरील पाण्याचे वजन बर्फाला तडे देऊन खोल स्तरांपर्यंत मार्ग उघडण्यास मदत करते तेव्हा ही प्रक्रिया घडते.
पाणी तळाशी पोहोचल्यानंतर, त्याने इतका दाब वाढवला की हिमनदी खालील खडकापासून अंशतः वर उचलली गेली. प्रत्यक्षात, त्या पाण्याने बर्फ आणि खडकाच्या सीमेला स्नेहित केले, घर्षण कमी केले, आणि हिमनदीला अधिक वेगाने सरकू दिले.
परिणामाचा प्रमाणमान
अभ्यासानुसार, जानेवारी 2022 मधील तीव्र पृष्ठीय वितळण आणि दुर्मिळ पावसाच्या घटनेमुळे तळातील पाण्याचा दाब इतका वाढला की त्याने वरच्या बर्फाच्या वजनाच्या 97% ला आधार दिला. त्या काळात हिमनदी थोडीशी वर उचलली गेली आणि तिचा घसरण्याचा वेग 10% ते 20% ने वाढला.
ही आकडेवारी महत्त्वाची आहे, कारण ती केवळ मॉडेलमध्ये शक्य असलेल्या गोष्टीचे नाही, तर थेट यांत्रिक प्रतिसादाचे दर्शन घडवते. या निष्कर्षातून दिसते की पूर्व अंटार्क्टिकामध्ये, जो खंडाच्या काही इतर भागांपेक्षा थंड आणि अधिक स्थिर मानला जातो, अल्पकालीन पृष्ठीय वितळण घटना हिमनदी हालचालींमध्ये झटपट बदल घडवू शकतात.
पावसाचे महत्त्वही इथे ठळक होते. उष्ण होत चाललेल्या हवामानात अंटार्क्टिकाच्या काही भागांत वितळण आणि पर्जन्याच्या पद्धती बदलण्याची अपेक्षा आहे. पृष्ठभागावर द्रव पाणी अधिक सामान्य झाले, तर इथे नोंदवलेल्या प्रक्रिया विस्तृत भागात अधिक संबंधित ठरू शकतात.
हे चर्चेत का बदल घडवते
पृष्ठीय वितळलेले पाणी अस्तित्वात आहे, हे नवीन नाही. पण ते पाणी अंटार्क्टिकामध्ये विश्वासार्हपणे हिमनदीच्या तळापर्यंत पोहोचते का आणि इतरत्र दिसणारा तसाच स्नेहन परिणाम निर्माण करते का, हे अनिश्चित होते. हा अभ्यास ते करू शकते याला निरीक्षणात्मक पाठबळ देतो.
याचा अर्थ असा नाही की आता प्रत्येक अंटार्क्टिक हिमनदी अशीच वागते असे ज्ञात झाले, किंवा संपूर्ण बर्फ-चादरीचा वेग एकसमान वाढेल. अंटार्क्टिका विशाल, विविध आणि महासागरी तापमान, बर्फ-शेल्फची स्थिरता, हिमवृष्टी, भूआकृती, आणि तळाशीची स्थिती अशा अनेक परस्पर घटकांद्वारे नियंत्रित आहे.
पण हा परिणाम मोठी ज्ञानदरी कमी करतो. विशेषतः किनारी आणि हंगामी वितळणाऱ्या प्रदेशांमध्ये, जिथे बर्फाच्या वर पाणी साचू शकते, तिथे बर्फ-गतिशास्त्रीय मॉडेलमध्ये पृष्ठभागापासून तळापर्यंतच्या निचऱ्याचा अधिक गंभीरपणे विचार करावा लागेल, असे तो सुचवतो.
हवामानाशी नाते
हा अभ्यास हेही लक्षात आणून देतो की बर्फ-चादरींवर हवामानाचा परिणाम केवळ साध्या पृष्ठीय वितळण्यापुरता मर्यादित नाही. पाणी एक वाढक म्हणून काम करू शकते. वितळलेल्या पाण्याच्या उपलब्धतेत थोडीशी वाढही, ते पाणी तळाशी जाऊन घर्षण कमी करत असेल, तर प्रमाणाच्या मानाने खूप मोठा परिणाम करू शकते.
म्हणूनच क्रायोस्फियर संशोधन आता एकूण प्रमाणांबरोबरच प्रक्रियांवरही अधिक लक्ष केंद्रित करत आहे. किती बर्फ गेला हे महत्त्वाचे आहे, पण तापमानवाढ हिमनदींच्या वर्तनात कोणत्या भौतिक मार्गाने बदल घडवते हेही तितकेच महत्त्वाचे आहे. हायड्रोफ्रॅक्चरिंग, वितळलेल्या पाण्याचा निचरा, आणि तळाशीचे स्नेहन हे सगळे त्या साखळीचे भाग आहेत.
ग्रीनलँडमध्ये हे संबंध आधीच चांगल्या प्रकारे स्थापित झाले आहेत. अंटार्क्टिकाला समजून घेणे अधिक कठीण होते, कारण त्याचा आकार, दुर्गमता, आणि हवामानातील फरक. म्हणून अशा प्रकारची क्षेत्रीय मोजमापे अत्यंत मौल्यवान आहेत: ती वादग्रस्त यंत्रणेचे रूपांतर प्रत्यक्ष निरीक्षणात करतात.
भविष्यातील अंदाजांसाठी अर्थ
समुद्रसपाटी मॉडेल्स हिमनद्या अधूनमधून होणाऱ्या वितळण आणि पावसाला किती वेगाने प्रतिसाद देऊ शकतात, यावर अवलंबून आहेत. पृष्ठीय पाणी कधीमधी अंटार्क्टिक हिमनद्यांचा वेग दोन अंकी टक्केवारीने वाढवू शकत असेल, जरी थोड्या कालावधीसाठी, तरी ते वर्तन भविष्यातील जोखमीच्या अंदाजात समाविष्ट करावे लागू शकते.
हे संशोधन अंटार्क्टिक बर्फ-नुकसानीभोवतीच्या सर्व अनिश्चितता सोडवते असा दावा करत नाही. ते त्याहून मूलभूत काही करते: एक महत्त्वाचा ट्रिगर अस्तित्वात आहे आणि तो प्रत्यक्ष जमिनीवर मोजता येतो, हे ते सिद्ध करते. त्यामुळे मॉडेल तयार करणाऱ्यांना हा प्रक्रिया किती व्यापक आहे, ती किती वेळा घडते, आणि तापमानवाढ पुढे जात असताना ती कशी विकसित होईल, हे विचारण्यासाठी अधिक ठोस आधार मिळतो.
सामान्य वाचकांसाठी संदेश असा नाही की अंटार्क्टिका अचानक एका रात्रीत कोसळत आहे. अधिक विश्वासार्ह निष्कर्ष असा आहे की या खंडातील हिमनद्या पृष्ठीय वितळण्याशी पूर्वी दाखवलेल्या प्रत्यक्ष पुराव्यापेक्षा अधिक गतिशीलरीत्या जोडलेल्या असू शकतात.
बदलत्या बर्फ-चादरीचे अधिक स्पष्ट चित्र
ध्रुवीय विज्ञान अनेकदा पोहोचणे कठीण आणि मोजणे त्याहून कठीण अशा ठिकाणी केलेल्या काटेकोर निरीक्षणांमधून पुढे जाते. हे त्यापैकीच एक उदाहरण आहे. हिमनदीत खोलवर ड्रिल करून आणि तिच्या खाली काय घडले ते पाहून, संशोधकांनी समुद्रसपाटी वाढ, बर्फ-चादर मॉडेलिंग, आणि हवामानजोखमीवर थेट परिणाम करणारी एक यंत्रणा पकडली.
हा अभ्यास महत्त्वाचा आहे कारण तो नाट्यमय मथळा देत नाही, तर अंटार्क्टिक हिमनद्या कशा हालचाल करू शकतात याविषयीचा वादग्रस्त मुद्दा सोडवतो. हवामान विज्ञानात, अशी सोडवलेली मुद्देच अखेरीस मोठे अंदाज अधिक नेमके करतात.
हा लेख Phys.org च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on phys.org