เมื่อระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเรือนกระจกเพิ่มสูงขึ้นและทำให้โลกอุ่นขึ้นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาจะกลายเป็นความเสี่ยงต่อวงจรในระดับดาราศาสตร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเอียงของดาวเคราะห์ของเราเมื่อมันหมุนรอบแกนของมัน
การวิจัยใหม่พบว่าประวัติศาสตร์มากกว่า 30 ล้านปีแผ่นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาตอบสนองอย่างยิ่งต่อมุมเอียงของโลกบนแกนเมื่อน้ำแข็งยื่นเข้าไปในมหาสมุทรมีปฏิสัมพันธ์กับกระแสน้ำที่สามารถทำให้น้ำอุ่นซัดที่ขอบและนำไปสู่การเพิ่มขึ้น ร้องไห้ ผลของความลาดเอียงแหลมเมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์ใกล้เคียงกับที่นักวิทยาศาสตร์ทำนายไว้สำหรับศตวรรษหน้าถ้ามนุษย์ไม่ได้รับการปล่อยภายใต้การควบคุม
เมื่อระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์พุ่งทะลุ 400 ส่วนต่อล้านส่วนสภาพภูมิอากาศจะอ่อนไหวต่อความเอียงของโลกหรือความเอียงของโลกมากขึ้นนักวิจัยรายงาน 14 มกราคมในวารสาร Nature Geoscience
“ สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ” สตีเฟ่นเมเยอร์สผู้ร่วมเขียนการศึกษาเกี่ยวกับบรรพชีวินวิทยาที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันกล่าว
สถานการณ์ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สูงและมุมเอียงสูงอาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อน้ำแข็งหนาหลายไมล์ที่ปกคลุมทวีปแอนตาร์กติกา
การสร้างอดีตใหม่
กว่า 40,000 ปีที่แกนโลกเอียงไปมา "เหมือนเก้าอี้โยก" เมเยอร์สกล่าว ปัจจุบันความเบี่ยงเบนนี้อยู่ที่ประมาณ 23.4 องศา แต่สามารถน้อยได้ถึง 22.1 องศาหรือมากถึง 24.5 องศา
การเอียงนั้นสำคัญสำหรับเวลาและสถานที่ที่ดวงอาทิตย์กระทบโลกดังนั้นจึงมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศ
เพื่อสร้างประวัติศาสตร์ว่าน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาตอบสนองต่อความเอียงนี้อย่างไรเมเยอร์สและผู้เขียนร่วมของเขาได้ใช้แหล่งข้อมูลสองสามแหล่งเกี่ยวกับสภาพอากาศในอดีตของโลก แหล่งหนึ่งคือแคลเซียมคาร์บอเนตจากก้นมหาสมุทรทิ้งไว้โดยสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เรียกว่าสัตว์หน้าดิน foraminifera สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ขับเปลือกแคลเซียมคาร์บอเนตไปรอบ ๆ ตัวเองล็อกไว้ในระดับโลกที่มีการบันทึกอย่างต่อเนื่องของเคมีของมหาสมุทรและบรรยากาศ
บันทึกตะกอนจากขวารอบ ๆ แอนตาร์กติกาเป็นแหล่งของประวัติศาสตร์สภาพภูมิอากาศอีกอย่างหนึ่งคือการศึกษาพิเศษร่วมกับนักเขียนและนักบรรพชีวินวิทยา Richard Levy จาก GNS Science และ Victoria University of Wellington ในนิวซีแลนด์ ตะกอนเหล่านี้ซึ่งถูกเจาะจากก้นมหาสมุทรในแนวแกนเสายาวก็มีประวัติในอดีตเช่นกัน ตัวอย่างเช่นธารน้ำแข็งทิ้งขยะที่มีส่วนผสมของโคลนทรายและกรวดที่มันตั้งอยู่ แกนเหล่านี้ให้ภาพที่มีรายละเอียดมากว่าแผ่นน้ำแข็งเคยเป็นที่ใด Meyers กล่าว แต่มีช่องว่างในบันทึก
วงจรน้ำแข็ง
ด้วยข้อมูลจากทั้งสองแหล่งนักวิจัยได้รวบรวมประวัติศาสตร์ของทวีปแอนตาร์กติกาจาก 34 ล้านถึง 5 ล้านปีก่อน แผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่แผ่นแรกในทวีปแอนตาร์กติกาก่อตัวเมื่อ 34 ล้านปีก่อนเลวีกล่าวและน้ำแข็งในทะเลตลอดทั้งปีกลายเป็นบรรทัดฐานเมื่อ 3 ล้านปีก่อนเมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงต่ำกว่า 400 ส่วนต่อล้านชิ้น
จากประมาณ 34 ล้านปีที่แล้วถึงประมาณ 25 ล้านปีที่แล้วคาร์บอนไดออกไซด์สูงมาก (600 ถึง 800 ppm) และน้ำแข็งส่วนใหญ่ของทวีปแอนตาร์กติกาเป็นพื้นที่ซึ่งไม่ได้สัมผัสกับทะเล การเลื่อนและการเคลื่อนตัวของน้ำแข็งของทวีปนั้นค่อนข้างไม่ไวต่อการเอียงของดาวเคราะห์ในเวลานี้ ระหว่างประมาณ 24.5 ล้านถึงประมาณ 14 ล้านปีที่ผ่านมาคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศลดลงมาอยู่ระหว่าง 400 และ 600 ppm แผ่นน้ำแข็งสูงขึ้นไปในทะเลบ่อยขึ้น แต่ไม่มีน้ำแข็งในทะเลที่ลอยได้มากนัก ในเวลานี้ดาวเคราะห์ก็ค่อนข้างไวต่อการเอียงของแกนโลก
ระหว่าง 13 ล้านถึง 5 ล้านปีก่อนระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงอีกครั้งลดลงเหลือ 200 ppm น้ำแข็งในทะเลที่ลอยได้กลายเป็นสิ่งที่โดดเด่นมากขึ้นก่อตัวเป็นเปลือกโลกเหนือมหาสมุทรเปิดในช่วงฤดูหนาวและผอมบางในฤดูร้อน ความไวต่อการเอียงของโลกลดลง
มันยังไม่ชัดเจนว่าทำไมการเปลี่ยนแปลงความไวต่อความเอียงจึงเกิดขึ้นเลวีกล่าวกับวิทยาศาสตร์สด แต่เหตุผลที่ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการสัมผัสระหว่างน้ำแข็งกับมหาสมุทร ในช่วงเวลาที่มีการเอียงสูงบริเวณขั้วโลกจะอบอุ่นและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเส้นศูนย์สูตรและขั้วโลกจะรุนแรงน้อยลง ในทางกลับกันสิ่งนี้จะเปลี่ยนแปลงรูปแบบลมและกระแสน้ำซึ่งส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิ - ในที่สุดการเพิ่มการไหลของน้ำทะเลอุ่น ๆ ไปยังขอบของแอนตาร์กติกา
เมื่อน้ำแข็งเป็นพื้นดินการไหลนี้จะไม่แตะน้ำแข็ง แต่เมื่อแผ่นน้ำแข็งถูกต่อลงกับก้นมหาสมุทรในการสัมผัสกับกระแสการไหลของน้ำอุ่นมีความสำคัญมาก น้ำแข็งในทะเลที่ลอยอยู่ดูเหมือนว่าจะป้องกันการไหลของน้ำบางส่วนลดแนวโน้มของแผ่นน้ำแข็งที่จะละลาย แต่เมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์สูงพอที่น้ำแข็งในทะเลลอยตัวจะละลายไม่มีอะไรหยุดยั้งกระแสน้ำอุ่น นั่นเป็นช่วงเวลาที่ความเอียงของโลกดูเหมือนจะสำคัญที่สุดอย่างที่เกิดขึ้นระหว่าง 24.5 ล้านถึง 14 ล้านปีก่อน
ประวัติศาสตร์นี้มีปัญหาในอนาคตของทวีปแอนตาร์กติกา ในปี 2559 ระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศโลกพุ่งผ่าน 400 ppm อย่างถาวร ครั้งล่าสุดในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลกที่คาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในระดับสูงนี้ไม่มีน้ำแข็งทะเลตลอดทั้งปีในแอนตาร์กติกา Levy กล่าว หากการปล่อยก๊าซยังคงดำเนินต่อไปน้ำแข็งในทะเลจะเงียบลงเลวีกล่าว "และเราจะกระโดดกลับไปยังโลกที่ไม่เคยมีมานานนับล้านปี"
"แผ่นน้ำแข็งที่มีความอ่อนไหวทางทะเลของแอนตาร์กติกาจะรู้สึกถึงผลกระทบของความเอียงที่ค่อนข้างสูงในปัจจุบันของเรา
ในวันจันทร์ (14 ม. ค.) นักวิจัยกลุ่มหนึ่งรายงานว่าอัตราการละลายของแอนตาร์กติกนั้นเร็วกว่าเมื่อหกสิบปีที่แล้วถึงหกเท่า นักวิจัยพบว่าทวีปนั้นสูญเสียน้ำแข็งประมาณ 40 กิกะตันต่อปีระหว่างปี 2522 และ 2533 ระหว่างปี 2552 ถึง 2560 จะสูญเสียน้ำแข็ง 252 กิกะต่อปีโดยเฉลี่ย
ตอนนี้นักวิจัยกำลังศึกษาความผันแปรเล็ก ๆ ของความไวต่อความเอียงของโลกที่เกิดขึ้นในสามรูปแบบกว้าง ๆ ที่พวกเขาพบ แต่ข้อความหลักนั้นชัดเจนแล้ว Levy กล่าว
"น้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกมีความสำคัญอย่างชัดเจน" เขากล่าว "เราจำเป็นต้องผลักดันและหาวิธีในการบรรลุเป้าหมายการปล่อยมลพิษ"
