O foaie de gheață pierdută de multă vreme ar putea prezice viitorul orașului New York-una în care Manhattan de jos și Insula Coney sunt „scufundate perpetuu”

Pe 29 octombrie 2012, Superstorm Sandy a dezlănțuit un zid de 4 metri (4 metri) de apă de mare în New York. La nivel regional, furtuna a ucis 147 de persoane, a provocat daune de 50 de miliarde de dolari și a deschis o fereastră în viitor.

Până la jumătatea secolului, inundațiile ca aceasta ar putea deveni de rutină.

În timp ce Statuia Libertății nu poate fi scufundată, locurile joase precum Insula Ellis ar putea fi sub apă. Până în 2100, creșterea nivelului mării singur s-ar putea apropia de marcajul ridicat al apei Sandy din 2012. Panoul NYC privind schimbările climatice (NPCC) prezice până la 2,5 metri (0,76 m) de creștere locală a nivelului mării până în anii 2050 și 9,5 metri (3 m) până la 2100.

Cu toate acestea, noile dovezi din trecutul Pământului sugerează că aceste scenarii grave pot fi probabil – și poate chiar predicții conservatoare.

În urmă cu aproximativ 2,6 milioane de ani, planeta a coborât în ​​cuaternar, o perioadă de cicluri alternative glaciare-interglaciale care au avut loc aproximativ fiecare 100.000 de ani. Aceste cicluri, conduse parțial de excentricele planetei, modifică cantitatea de radiații solare care ajunge la pământ. În timpul ciclurilor reci (glaciare), foile de gheață s -au întins pe Antarctica, Groenlanda și America de Nord, blocând apa și coborând nivelul mării. În timpuri mai calde (interglaciare), gheața s -a retras și oceanele s -au ridicat.

Cheia înțelegerii mărilor în creștere de astăzi poate fi în ultimul interglacial (cu 129.000 până la 116.000 de ani în urmă), când temperaturile globale au atins maximul de la 1,8 până la 3,6 grade Fahrenheit (1 până la 2 grade Celsius) peste nivelurile preindustriale. Având în vedere În prezent suntem 2,7 F (1,5 C) Mai presus de nivelurile preindustriale, ultimul interglacial ar putea să prezinte schimbări în următoarele decenii pe măsură ce încălzirea cauzată de oameni continuă.

Ani de zile, cercetătorii au crezut că foaia de gheață Laurentide din America de Nord a dispărut foarte devreme în ultimul interglacial. Dar noi dovezi sugerează că Laurentide a rămas la mii de ani după aceea. Dacă este adevărat, acest lucru modifică fundamental înțelegerea noastră de unde și cât de repede s -a topit gheața atunci.

Noile modele sugerează că, dacă Laurentide a persistat, Antarctica s -a topit mai mult – și mai rapid – decât se credea anterior. Și asta are implicații îngrijorătoare pentru nivelurile viitoare ale mării.

„Cu toții vrem să înțelegem cum a devenit ultima dată foaia de gheață a Antarcticii ultima dată când Pământul a atins temperaturi similare”, Roger Creela declarat pentru Live Science, un geofizician la Woods Hole Oceanographic Instituția din Massachusetts, care studiază schimbarea nivelului mării. „Proiecțiile la nivelul mării pot fi prea mici dacă a fost subestimată topirea Antarcticii.”

Proiecții la nivelul mării

Mări globale au crescut cu puțin mai puțin de 1 picior (0,25 m) de când 1880. Odată cu dublarea ratei din 2006, un alt sfert de metru nu este sigur până în 2100. Dar este probabil o subestimare, deoarece oamenii de știință se așteaptă la accelerarea topiturii polare.

Problema este să reduceți cât de mult se vor topi stâlpii.

Proiectarea nivelului mării este similară cu prognozarea căii unei furtuni: încercăm să prezicem viitorul din datele trecute. Spre deosebire de o furtună modernă, cu toate acestea, foarte puține dintre înregistrările noastre la nivel de mare sunt definitive.

Măsurări directe – preluate din calibrele de maree și datele prin satelit – capturați doar o clipire de timp geologic. Liverpool Tide Gauge, unul dintre cele mai lungi recorduri, se întinde pe doar 300 de ani sau 0,01% din cuaternar. Prezicerea viitorului bazat doar pe măsurători directe, atunci este ca și cum ai ghici sfârșitul unui roman din doar primele capitole.

Mai departe în timp, recordul devine mai murdar. Ghețarii antici au eliminat o mare parte din dovezile fizice care ar putea ajuta la explicarea schimbărilor climatice din trecut. În cazul în care probele directe supraviețuiesc – spuneți, în nuclee de gheață sau grămezi de moloz – datarea poate fi dificilă. Ceea ce a mai rămas este un patchwork de indicii – fosile, sedimente și țărmuri antice – pe care oamenii de știință le împlinesc ca detectivi.

Patchwork de dovezi

O persoană care descifrează aceste indicii antice este Andrea Duttonun geolog al Universității din Wisconsin-Madison.

Departe de Antarctica, cicatricile de calcar zimțate se ridică din apele turcoaz din Caraibe. Începând cu aproximativ 129.000 de ani în urmă, gheața s -a topit, mările s -au umflat și recifele au crescut pentru a urmări soarele. Aceste recifuri păstrează dovezi ale fluctuațiilor la nivelul mării precum țânțarii în chihlimbar. Apele care se retrag au maronat aceste recifuri fosilizate pe uscat, lăsându -le pentru cercetători precum Dutton să studieze.

Dutton a petrecut ani întregi urmărind ciclurile de creștere și moarte a coralilor pentru a dezlănțui modul în care mările s-au ridicat și a căzut în timpul ultimului interglacial. Cercetătorii încă dezbate cum au crescut mările mari sau rapide, cu estimări cuprinse între 6,5 și 33 de picioare (2 până la 10 m) peste nivelurile prezente.

Lucrarea lui Dutton a dus -o pe tot globul, iar ceea ce a găsit este perplex. În Caraibe, de exemplu, nivelurile mării au atins maximul de mai multe ori, în timp ce țărmurile chiliene nu prezintă astfel de tipare.

Publicul își imaginează, în general, creșterea uniformă a nivelului mării-un metru în Vancouver, un metru în Sydney. Dar această creștere uniformă „este o imagine a imaginației noastre”, a spus Dutton pentru Live Science.

De fapt, descifrarea nivelului mării antice este complexă. Acest lucru se datorează parțial deoarece suprafețele terestre nu sunt statice. De exemplu, Dutton a amintit cercetătorilor catalogând coralii fosili în Papua Noua Guinee, doar pentru a găsi locul lor de studiu înălțat de un cutremur brusc, care a înregistrat recordul geologic al nivelului istoric al mării. În afară de schimbarea coastelor, forțele gravitaționale pot distribui apa inegal pe toată planeta.

„De aceea este atât de important să te uiți la multe site -uri”, a spus Dutton. „Toți au povești diferite, dar, în mod clar, un lucru trebuie să se fi întâmplat în ceea ce privește nivelul global al mării”.

Cercetătorii au atribuit inițial schimbări misterioase la nivelul mării-mai multe vârfuri în unele regiuni și cade în altele-în principal la topirea și regenerarea Groenlandei și Antarctica în timpul ultimului interglacial. Însă ideea de foi de gheață se regăsește atunci când temperaturile au rămas ridicate niciodată nu s -a așezat corect cu unii. Când au apărut dovezi din adâncul Atlanticului de Nord, care arată Laurentide a persistat, cercetătorii au avut nevoie de un nou model.

Laurentul persistent

Creel și-a propus să explice aceste modele misterioase la nivelul mării ca parte a lucrărilor sale de disertație de doctorat în Jacqueline Austermann la Observatorul Pământului Lamont-Doherty din Columbia. Cocoțat pe stâncă, odată lustruit de foaia de gheață Laurentide, campusul are vedere la râul Hudson de o altitudine sigură deasupra mărilor.

Laurentide rămâne central pentru marea întrebare: cât de înaltă și rapidă va crește din nou mările?

Creel îl încadrează ca un contabil. Oamenii de știință bugetează de obicei nivelurile interglaciale ale mării de la suspecții cunoscuți: expansiune termică oceanică, Groenlanda, Antarctica și ghețarii de munte. Dar Laurentlide adaugă o nouă linie la registru.

Pentru Creel și Austermann, calendarul este totul. „Antarctica este probabil mai vulnerabilă decât am crezut”, a spus Creel. „Dacă Laurentide a durat mai mult, s -ar putea să fi mascat cât de mult s -a topit Antarctica”.

Odată ce s -a întins pe 5 milioane de mile pătrate (13 milioane de kilometri pătrați), cu gheață de până la 3.000 m grosime de 3,000 m, Laurentide a sculptat Valea râului Hudson și lacuri mari, crescând și se micșorează prin epocile de gheață. Astăzi, dovezi ale acesteia persistă în grămezi de moloz supraaglomerate și alte ciudățe topografice. „Laurentida a dispărut, dar nu a fost uitată”, a spus Creel.

Ani de zile, unii oameni de știință bănuiau o Laurentide de lungă durată, dar dovezi grele erau rare. Asta s -a schimbat în 2022când cercetătorii care studiază nucleele de sedimente din Atlanticul de Nord au găsit semne ale unui baraj de gheață enorm în urmă cu 125.000 de ani – implicând cantități mari de gheață din America de Nord.

O lună mai târziu, a Studiu izotop de plumb a dezvăluit că Laurentida a durat până în urmă cu aproximativ 122.000 de ani – cu mult după ce temperaturile au crescut în timpul ultimului interglacial. Și a 2023 Studiu a sugerat că acest model nu a fost neobișnuit; Sedimentele căzute din aisberguri au indicat că Laurentida s -a topit doar pe scurt și rar pe mai multe interglaciare cuaternare.

Pentru a echilibra cărțile, Creel și Austermann se potrivesc pieselor de dovezi împrăștiate și aparent contradictorii – nuclee de gheață, fosile, sedimente și proprietăți geofizice – într -o narațiune coezivă.

Un element cheie, au găsit Într -un studiu publicat la sfârșitul anului trecut, a fost un proces numit ajustare izostatică. Fișele de gheață se apasă pe pământ; Când se topesc, pământul se recuperează, modificând rotația și gravitatea Pământului.

„Este ca și cum ai sta pe o saltea ieftină”, a spus Natasha Barlowun paleoceanograf la Universitatea din Leeds din Marea Britanie care nu a fost implicat în studiu. „Se scufundă sub greutatea ta, iar celălalt capăt se ridică – la fel cum se comprimă gheața. Când se topește,„ saltele ”recuperează, afectând nivelul mării diferit în funcție de locul în care te afli.”

Cercetătorii știau deja că acest proces s -a produs, dar implicațiile modelului revizuit sunt izbitoare: Antarctica a înregistrat o pierdere de gheață „rapidă și drastică” la începutul ultimei interglaciale – care depășește topirea Groenlandei – ceea ce a determinat creșterea crustei Antarctice, alunecând apa spre nord. Acest lucru a crescut nivelul mării în Caraibe și în alte regiuni, dar le -a determinat să cadă în apropierea Antarcticii. Procesul a continuat, ridicând și aruncând mările locale diferit în nordul global față de sud.

„A fost ca o competiție între polonezi”, a spus Dutton.

Modelul a conectat multe puncte de date nedumerite, inclusiv foaia de gheață Laurentide persistentă și modelele confuze ale nivelului mării din ultimul interglacial, a spus Barlow.

Aceste descoperiri ajută la explicarea puzzle-urilor antice la nivelul mării, dar sugerează și ceea ce vine. Dacă Antarctica se topește mai repede decât se aștepta, locuri precum New York vor suporta. În timp ce mările globale pot crește 6 metri (2 m) Până în 2100, New York a putut vedea un 10 metri (3 m) se ridică.

„Mulți ani, am spus că este vorba despre Groenlanda și Antarctica”, a spus Barlow pentru Live Science. „Dar dovezile din ultimii cinci ani spun:„ Țineți o secundă. Poate că Laurentide a persistat mai mult decât am crezut. ” Acesta este primul studiu având în vedere serios influența sa la acest nivel.

Toți ochii pe Antarctica de Vest

Deoarece cea mai mare parte a gheaței din Antarctica pândește sub nivelul mării, este mai vulnerabil la topire decât gheața terestră din Groenlanda-precară y Deci, în Antarctica de Vest.

În 1978glaciologul John Mercer a avertizat că creșterea nivelului de dioxid de carbon ar putea declanșa prăbușirea foii de gheață din Antarctica de Vest, provocând o creștere de 15 metri de 5 m de creștere a nivelului mării și „scufundarea zonelor joase”. Afirmațiile sale, care inițial au atras acuzații de alarmism, apar acum în mod evident.

Indiferent dacă mările cresc lent sau exponențial depinde de emisiile de dioxid de carbon și de comportamentul foilor de gheață.

În ultimul deceniu, cercetătorii s -au redat în jurul ideii că instabilitatea foilor de gheață marină (MISI) poate duce la o topire considerabilă din Antarctica de Vest. În MISI, apa caldă topește gheață de -a lungul coastei Antarcticii, provocând linia de împământare – contactul gheții cu malul mării – să se retragă. Pe măsură ce linia de împământare se retrage spre interior, gheața curge mai repede și mai multe aisberguri se rup în ocean, accelerând pierderea de gheață într-un ciclu de auto-consolidare. MISI, alte procese de retragere de gheață și scenarii de emisii mari stau la baza panoului interguvernamental pentru predicțiile cele mai grave ale schimbărilor climatice (IPCC).

Mathieu Morlighemun glaciolog Dartmouth care studiază fizica foilor de gheață, consideră că MISI poate fi inevitabilă.

„În toate simulările noastre, Antarctica de Vest se prăbușește”, a spus Morlighem pentru Live Science, referindu -se la proiecții de model în următoarele secole. Singur Antarctica de Vest ar putea contribui la peste 10 metri la nivelul global al mării.

Dovezile din ultimul interglacial susțin, de asemenea, observațiile moderne conform cărora Antarctica de Vest este în special predispusă la topire. Sedimente și studii de bază de gheață publicate în 2021 şi 2023 Sugerați gheața din Antarctica de Vest s -a topit sau subțiat semnificativ în ultima perioadă caldă. Altul 2023 Studiu au găsit populații de caracatiță în jurul Antarcticii de Vest interbred în timpul ultimei interglaciare, ceea ce ar fi fost puțin probabil cu o foaie de gheață intactă.

În combinație cu date despre Laurentide, imaginea emergentă sugerează că Antarctica de Vest s -a topit semnificativ în ultimul interglacial și poate face acest lucru din nou în următoarele câteva decenii.

Din trecut vine viitorul

Dacă constatările recente țin și topirea semnificativă din Antarctica de Vest este iminentă, chiar și cele mai sumbre predicții ale noastre pot fi optimiste.

În „IPCC cu impact ridicat, cu probabilitate scăzută” 2100 scenariu, zone extinse și vibrante cu un nivel scăzut-inclusiv Jersey Shore; Manhattan’s East Village and Financial District; Rockaways; Insula Coney; Red Hook, Brooklyn; și părți din Staten Island – ar fi scufundate perpetuu.

Creșteți nivelul mării și vă uitați la potențialul unui risc mult mai mare de inundații.

New York experimentează deja „inundații însorite de zi”, dar creșterea furtunilor ar mări pagubele. NPCC a încheiat Acest lucru, până în anii 2080, creșterea nivelului mării singur-fără modificări ale frecvenței sau intensității furtunilor-ar putea face ca inundațiile de coastă „o dată în secol” să se întâmple de două ori de două ori, sau chiar de 10 până la 15 ori mai frecvent.

„Nu pot să mă scufund. Dar dacă ridic un picior de curte, șansele mele sunt mai bune. Sporiți nivelul mării și vă uitați la potențialul unui risc mult mai mare de inundații”, ” Daniel Badera declarat pentru Live Science, un om de știință climatic la Lamont-Doherty și un membru NPCC.

Și noile idei de la ultimul interglacial ar putea acorda greutate acestui scenariu, care a fost odată respins ca fiind extrem.

Cu toate acestea, mai mulți experți au avertizat să tragă prea multe lecții din trecut. Indiciile antice sunt împrăștiate, datele sunt imprecise, iar șoferii de încălzire au fost cu mult diferite atunci. Cu toate acestea, unii experți au spus că Live Science că cred că modelele cele mai grave ale IPCC sunt, dacă este ceva prea conservatoare.

Spre deosebire de perioadele calde conduse de procesele naturale, încălzirea de astăzi se simte mai gravă, a spus Dutton. „Astăzi îi forțăm pe amândoi [natural and human-induced warming] Simultan, a explicat ea.

Pentru Klaus JacobUn expert geofizician al Universității Columbia și al atenuării climatice, dacă cele mai grave scenarii sunt probabil este probabil. Posibilitatea cere acțiune: „Ați urca într -un avion cu o probabilitate de 10% de a se prăbuși?” Spuse Jacob.

Jacob a avut în vedere trei răspunsuri posibile: protecție, cu bariere precum cele care apără Olanda, dar au eșuat catastrofal în New Orleans în timpul uraganului Katrina; adaptare, cum ar fi utilizarea stilourilor, abandonarea podelelor la sol și îmbrățișarea transportului de bărci în stil venețian; și relocare.

New York a început reflecții serioase doar după Superstorm Sandy, dar rămâne înrădăcinat în inerția birocratică, a spus Jacob. Apărările de coastă sunt opriri, a argumentat el; Soluția reală este retragerea gestionată. Cu alte cuvinte: „Scoateți naiba”.

Asta înseamnă să vă mutați la altitudini mai mari și să abandonați potențial întregi regiuni joase de-a lungul coastei de est a SUA, Coasta Golfului și Swaths of Asia. Și dacă retragerea nu este gestionată?

„Este haos”, a spus Jacob pentru Live Science. „Retragere haotică”.

Această poveste face parte din Proiectul de 89 la sutăo inițiativă a colaborării globale a jurnalismului care acoperă climatul acum.

Evan Howell este un jurnalist științific din Colorado, contribuind la știința în direct cu accent pe știința Pământului. Lucrarea sa a apărut în știință, științifică americană, revista EOS și alte puncte de vânzare. Evan deține o diplomă de licență de la Universitatea de Stat din Appalachian și un master în geologie de la Universitatea Arizona de Nord. Înainte de jurnalism, el a petrecut peste un deceniu lucrând ca geolog senior.