Sains & Teknologi

Drone Menunjukkan Foto Lapisan Es Greenland Tidak Stabil Karena Patah

Lapisan es terbesar kedua di dunia, dan satu-satunya penyumbang terbesar kenaikan permukaan laut global, berpotensi menjadi tidak stabil karena fraktur berkembang sebagai respons terhadap aliran es yang lebih cepat dan terbentuknya lebih banyak air lelehan di permukaannya.

Dengan menggunakan drone buatan sendiri yang cukup kuat untuk menahan kondisi Kutub Utara yang ekstrem, para peneliti yang dipimpin oleh University of Cambridge melakukan pengamatan berbasis drone pertama tentang bagaimana fraktur terbentuk di bawah danau air lelehan di Greenland Ice Sheet. Patahan ini menyebabkan bencana drainase danau, di mana sejumlah besar air permukaan dipindahkan ke lingkungan sensitif di bawah es.

Studi yang diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences , menunjukkan bagaimana air ditransfer dan bagaimana lapisan es merespons. Para peneliti menemukan bahwa air meleleh yang mengalir memperluas danau dan drainase dimulai ketika tepi danau memotong fraktur, yang terbentuk satu tahun sebelumnya.

Setiap musim panas, ribuan danau terbentuk di Greenland Ice Sheet saat cuaca menghangat. Banyak dari danau ini dapat mengalir hanya dalam beberapa jam, menciptakan gua-gua yang dikenal sebagai moulin, di mana air turun ke bagian bawah lapisan es.

Rongga-rongga ini biasanya tetap terbuka selama sisa musim lelehan, karena air lelehan dari aliran dan sungai di permukaan turun ke bawah es. Mengingat bahwa lapisan es biasanya satu kilometer tebal atau lebih, aliran air ke dalam moulin mungkin merupakan air terjun terbesar di dunia.

Lima miliar liter air mengalir ke lapisan es dalam waktu kurang dari lima jam, cukup untuk mengangkat es setebal satu kilometer lebih dari setengah meter. Kredit: Sam Doyle dan Tom Chudley

Saat melakukan penelitian dari sebuah kamp di Store Glacier di barat laut Greenland, tim menyaksikan bagaimana fraktur ini menjadi aktif dan bagaimana itu menyebar 500 meter lebih jauh ke dalam danau, menyebabkan danau mengering dengan cepat. Dalam beberapa penerbangan drone, tim dapat mendokumentasikan aliran air ke dalam fraktur dan jalur air selanjutnya di bawah es.

Dalam rekonstruksi terperinci dari acara tersebut, yang jarang diamati secara langsung, tim, yang juga termasuk peneliti dari Universitas Aberystwyth dan Lancaster, menunjukkan bagaimana air lelehan menyebabkan pembentukan fraktur baru, serta perluasan fraktur dorman.

Hanya dalam lima jam, lima juta meter kubik air — setara dengan 2.000 kolam renang ukuran Olimpiade — dikeringkan ke dasar lapisan es melalui patahan, menyebabkan rongga baru terbentuk dan mengurangi danau menjadi sepertiga dari aslinya. volume. Hal ini menyebabkan aliran es melaju dari kecepatan dua meter per hari menjadi lebih dari lima meter per hari karena air permukaan dipindahkan ke lapisan, yang pada gilirannya mengangkat lapisan es setengah meter.

Rekaman drone mendukung model komputer yang digunakan oleh tim peneliti yang sama untuk menunjukkan bahwa drainase danau lelehan di Greenland dapat terjadi dalam reaksi berantai. Studi baru memberikan wawasan tentang bagaimana reaksi berantai ini dapat dipicu, melalui danau yang dapat mengalir melalui fraktur yang ada.

“Mungkin saja kami telah memperkirakan efek gletser ini pada ketidakstabilan Greenland Ice Sheet secara keseluruhan,” kata rekan penulis pertama, Tom Chudley, Ph.D. mahasiswa di Scott Polar Research dan pilot drone tim. “Adalah hal yang langka untuk benar-benar mengamati danau yang cepat mengering ini — kami beruntung berada di tempat yang tepat pada waktu yang tepat.”

Para peneliti menerbangkan drone di atas danau saat mengering, membangun model 3D dari permukaan lapisan es serta menangkap gambar spektakuler air terjun memasuki kedalaman lapisan es. Kredit: Tom Chudley

“Gletser-gletser ini sudah bergerak cukup cepat, sehingga efek dari danau mungkin tidak sedramatis pada gletser yang bergerak lebih lambat di tempat lain, tetapi efek keseluruhan sebenarnya sangat signifikan,” kata Dr. Poul Christoffersen, yang memimpin penelitian. “Sampai saat ini, sebagian besar pengamatan disediakan oleh satelit. Ini memungkinkan kita untuk melihat apa yang terjadi di seluruh lapisan es, tetapi pengamatan berbasis drone memberikan lebih banyak nuansa pada pemahaman kita tentang drainase danau ini . Kita juga dapat mengamati pembentukan dan re -Pembukaan fraktur , yang tidak mungkin dilakukan dari satelit. “

Drone, yang dibangun di Scott Polar Research Institute, dilengkapi dengan autopilot dan dinavigasi secara mandiri di sepanjang jalur penerbangan yang telah diprogram dalam misi yang masing-masing berlangsung hingga satu jam. Dengan memasang GPS on-board, tim dapat menentukan lokasi geografis dan menjahit ratusan foto yang diambil selama setiap survei secara akurat. Foto-foto itu digunakan untuk membuat rekonstruksi 3-D terperinci dari permukaan lapisan es.

Temuan menunjukkan bahwa gletser yang mengalir cepat di Greenland tunduk pada pemaksaan signifikan oleh pencairan permukaan. Mereka juga menunjukkan bahwa perubahan dalam aliran es terjadi pada rentang waktu yang jauh lebih pendek daripada yang diperkirakan sejauh ini.

Christoffersen memimpin proyek RESPONDER yang didanai oleh Uni Eropa, di mana studi ini merupakan bagiannya. Tim RESPONDER menggunakan rekaman drone untuk mengidentifikasi ‘hotspot’ tempat lapisan es berperilaku sensitif.

Dengan menggunakan peralatan pengeboran, tim sekarang mengeksplorasi bagaimana air ditampung dalam sistem drainase basal dan bagaimana lapisan es dapat berubah selama beberapa dekade mendatang karena iklim terus menghangat.

Perbedaan antara akumulasi salju dan hilangnya es di lapisan es Greenland saat ini berjumlah satu miliar ton es yang hilang setiap hari. Kehilangan es ini terus bertambah, menjadikan Greenland Ice Sheet kontributor tunggal terbesar bagi kenaikan permukaan laut global.

Artikel Terkait:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *