Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các video mới về thời gian trôi qua của sông băng và các tảng băng trên Trái đất nhìn từ không gian – một số kéo dài gần 50 năm – đang cung cấp cho các nhà khoa học những hiểu biết mới về cách các khu vực đóng băng của hành tinh đang thay đổi.
Tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ tại San Francisco, các nhà khoa học đã công bố loạt ảnh thời gian mới của Alaska, Greenland và Nam Cực sử dụng dữ liệu từ các vệ tinh bao gồm các nhiệm vụ Landsat Khảo sát Địa chất của NASA-Hoa Kỳ. Một loạt hình ảnh cho thấy sự thay đổi mạnh mẽ của sông băng Alaska và có thể cảnh báo về sự rút lui trong tương lai của sông băng Hubbard. Trên Greenland, các hồ sơ vệ tinh khác nhau cho thấy sự gia tăng nhanh chóng của sự rút lui băng hà bắt đầu từ năm 2000 cũng như các ao nước tan chảy đến độ cao cao hơn trong thập kỷ qua có khả năng tăng tốc dòng chảy băng.
Sử dụng hình ảnh từ nhiệm vụ Landsat có từ năm 1972 và tiếp tục đến năm 2019, nhà nghiên cứu về sông băng Mark Fahn Breed của Đại học Alaska Fairbanks đã ghép các khoảng thời gian sáu giây của mỗi sông băng ở Alaska và Yukon.
Fahn Breed chia sẻ: “Bây giờ chúng tôi có hồ sơ dài chi tiết này cho phép chúng tôi xem xét những gì đã xảy ra ở Alaska. Khi bạn chơi những bộ phim này, bạn sẽ có cảm giác về việc các hệ thống này năng động như thế nào và dòng chảy băng không ổn định như thế nào.”
Các video minh họa rõ ràng những gì đang xảy ra với sông băng Alaska trong khí hậu ấm lên và nêu bật cách các sông băng khác nhau phản ứng theo những cách khác nhau. Một số cho thấy nước dâng tạm dừng trong một vài năm hay các hồ hình thành nơi băng từng tồn tại hoặc thậm chí các mảnh vụn từ lở đất trên đường ra biển. Các dòng sông băng khác cho thấy các mô hình cung cấp cho các nhà khoa học gợi ý về những gì thúc đẩy sự thay đổi của sông băng.
Ví dụ Columbia Glacier là tương đối ổn định khi các vệ tinh Landsat đầu tiên ra mắt năm 1972. Tuy nhiên, bắt đầu từ giữa những năm 1980, mặt trước của sông băng bắt đầu rút lui nhanh chóng và năm 2019 là 12,4 dặm (20 km) thượng nguồn. Trong khi đó, các Hubbard Glacier đã tiến 3 dặm (5 km) trong vòng 48 năm trở lại đây. Nhưng thời gian trôi đi của Fahn Breed kết thúc bằng một hình ảnh năm 2019 cho thấy một vết lõm lớn trong sông băng, nơi băng đã vỡ ra.
Sự khắc phục bê đó là dấu hiệu đầu tiên của sự yếu đuối từ Hubbard Glacier trong gần 50 năm – nó đã tiến lên qua các ghi chép lịch sử. Nếu những sự xâm lấn như vậy vẫn tồn tại trong những năm tới, đó có thể là dấu hiệu cho thấy sự thay đổi có thể đến với Hubbard. Các hình ảnh vệ tinh cũng cho thấy những loại bê đẻ này đã xuất hiện trong thập kỷ trước khi Columbia rút lui.
Các vệ tinh Landsat đã cung cấp bản ghi liên tục dài nhất về Trái đất từ không gian. USGS đã xử lý lại các hình ảnh Landsat cũ cho phép Fahn Animal chọn các cảnh Landsat rõ ràng nhất cho mỗi mùa hè, qua mỗi sông băng. Với sức mạnh phần mềm và điện toán từ Google Earth Engine, ông đã tạo ra loạt video quay ngược thời gian.
Các nhà khoa học đang sử dụng các hồ sơ vệ tinh dài hạn để xem xét sông băng Greenland. Michalea King của Đại học bang Ohio đã phân tích dữ liệu từ các nhiệm vụ của Landsat từ năm 1985 để nghiên cứu hơn 200 sông băng lớn của Greenland. Cô kiểm tra xem các mặt trận sông băng đã rút lui bao xa, tốc độ băng chảy và bao nhiêu sông băng đang mất trong khoảng thời gian này.
Cô phát hiện ra rằng các sông băng Greenland rút trung bình khoảng 3 dặm (5 km) từ năm 1985 đến năm 2018 – và khoảng thời gian rút lui nhanh chóng nhất xảy ra từ năm 2000 đến năm 2005. Và khi cô nhìn vào lượng băng băng vào đại dương, cô tìm thấy rằng nó tương đối ổn định trong 15 năm đầu tiên của hồ sơ, nhưng sau đó bắt đầu tăng vào khoảng năm 2000.
Những dòng sông băng này đang đổ nhiều băng vào đại dương hơn so với trước đây. Có một mối quan hệ rất rõ ràng giữa việc rút lui và gia tăng tổn thất băng từ các sông băng trong suốt kỷ lục từ năm 1985 đến nay.
Trong khi King đang phân tích băng bị mất từ phía trước sông băng, James Lea thuộc Đại học Liverpool ở Hoa Kỳ Vương quốc đang sử dụng dữ liệu vệ tinh để kiểm tra băng tan trên đỉnh sông băng và dải băng của Greenland, nơi tạo ra các hồ nước tan chảy.
Những hồ nước tan có thể lên đến 3 dặm (5 km) qua và có thể tiêu hao xuyên qua lớp băng trong vài giờ, Lea nói, có thể ảnh hưởng đến dòng chảy băng nhanh như thế nào. Với khả năng tính toán của Google Earth Engine, Lea đã phân tích hình ảnh của dải băng Greenland từ Máy quang phổ hình ảnh độ phân giải vừa phải (MODIS) trên các vệ tinh Terra cho mỗi ngày của mỗi mùa tan trong 20 năm qua – hơn 18.000 hình ảnh.
Lea cho biết: “Chúng tôi đã xem xét có bao nhiêu hồ mỗi năm trên dải băng và tìm thấy một xu hướng gia tăng trong 20 năm qua: tăng 27% trong các hồ. Chúng tôi cũng sẽ nhận được ngày càng nhiều hồ ở độ cao cao hơn – những khu vực mà chúng tôi không mong đợi để nhìn thấy hồ vào năm 2050 hoặc 2060.”
Khi những ao nước tan ở độ cao cao này xuyên qua lớp băng và thoát nước, nó có thể khiến tảng băng tăng tốc làm mỏng băng và đẩy nhanh sự sụp đổ của nó.
Không phải lúc nào cũng mất hàng thập kỷ dữ liệu để nghiên cứu các tính năng cực – đôi khi chỉ một hoặc hai năm sẽ cung cấp thông tin chuyên sâu. Các tảng băng ở Nam Cực trải qua sự tan chảy bề mặt nhưng cũng có những hồ nước cách bề mặt vài mét được cách ly bởi các lớp tuyết. Để xem những hồ nước ngầm này nằm ở đâu, Devon Dunmire thuộc Đại học Colorado, Boulder đã sử dụng hình ảnh radar vi sóng từ vệ tinh Sentinel-1 của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Tuyết và băng về cơ bản là vô hình đối với bức xạ vi sóng, nhưng nước lỏng hấp thụ mạnh nó.
Nghiên cứu mới của Dunmire được trình bày tại cuộc họp AGU đã tìm thấy những hồ nước nằm rải rác trên thềm băng George VI và Wilkins gần Bán đảo Nam Cực – thậm chí một số vẫn còn lỏng trong suốt những tháng mùa đông. Những hồ ẩn này có thể phổ biến hơn các nhà khoa học đã nghĩ, cô đang tiếp tục tìm kiếm các tính năng tương tự trên các thềm băng của lục địa.
Dunmire nói: “Không có nhiều thông tin về sự phân bố và số lượng của các hồ dưới đáy này, nhưng nước này dường như phổ biến trên thềm băng gần bán đảo Nam Cực, và đó là một thành phần quan trọng để hiểu vì nước tan chảy đã được chứng minh là làm mất ổn định băng kệ. “
Để biết thêm thông tin về Landsat và nhiệm vụ Landsat 9 sắp tới, hãy truy cập: https://nasa.gov/landsat hoặc https://usgs.gov/landsat
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi NASA / Goddard Space Flight Center . Bản gốc được viết bởi Kate Ramsayer. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.