ระบบเรดาร์

การค้นพบนี้ซึ่งตีพิมพ์โดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัยแอริโซนาในวารสารJournal of Geophysical Researchเน้นย้ำถึงความเปราะบางของระบบธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่อาจนำไปสู่การสูญเสียปริมาณน้ำแข็งจำนวนมากและผืนดินของกรมอุทยานฯ และจะส่งผลต่อปริมาณที่วัดได้ทั่วโลก ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น "การสูญเสียธารน้ำแข็งนี้น่าจะเป็นการสูญเสียน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดจากธารน้ำแข็งอลาสก้าภายในศตวรรษนี้" แบรนดอน โทเบอร์ ผู้เขียนนำการศึกษา ซึ่งเป็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกจาก UArizona Department of Geosciences กล่าว พื้นที่ด้านหน้าของธารน้ำแข็ง Malaspina ซึ่งเป็นพื้นที่เพอร์มาฟรอสต์ที่มีน้ำแข็งบริสุทธิ์อยู่ใต้พื้นผิว กำลัง "สูญเปล่า" เมื่อเผชิญกับอุณหภูมิโลกที่สูงขึ้น Tober กล่าว Permafrost หมายถึงพื้นดินที่ยังคงแข็งตัวเป็นเวลาสองปีหรือมากกว่านั้น Tober กล่าวว่า "เมื่อแนวกั้นชายฝั่งนี้กัดเซาะและเปิดทางไปสู่ทะเลสาบขนาดใหญ่ โดยส่วนใหญ่ผ่านการพังทลายของหน้าผาน้ำแข็ง น้ำทะเลอาจเข้าถึงธารน้ำแข็งได้ในที่สุด" Tober กล่าว "เมื่อไปถึงด้านหน้าของธารน้ำแข็งแล้ว น้ำแข็งอาจละลายเร็วขึ้นและเริ่มการถอยของธารน้ำแข็ง" Malaspina ก่อตัวเป็นแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่บนชายฝั่งทางตะวันออกเฉียงใต้ของอลาสกา Malaspina เป็นธารน้ำแข็ง Piedmont ที่ใหญ่ที่สุดในโลก เป็นธารน้ำแข็งชนิดหนึ่งที่ไหลจากภูเขาสูงชันสู่ที่ราบกว้าง โดยพื้นฐานแล้วก่อตัวเป็น ที่ราบชายฝั่งจากเทือกเขาเซนต์อีเลียส แผ่นดินกั้นบางๆ แยกธารน้ำแข็งออกจากผืนน้ำที่ค่อนข้างอุ่นของอ่าวอลาสกา ภาพถ่ายดาวเทียมในอดีตแสดงให้เห็นแหล่งน้ำเหล่านี้ขยายตัวเมื่อเวลาผ่านไป ก่อตัวเป็นระบบลากูนตรงหน้าธารน้ำแข็งในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ตามเนื้อผ้า นักวิจัยพึ่งพาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อวัดความหนาของธารน้ำแข็ง Tober กล่าว แต่ความสามารถในการทำนายความหนาของธารน้ำแข็งนั้นแตกต่างกันไปอย่างมาก แบบจำลองเหล่านี้มักอาศัยการวัดความเร็วของธารน้ำแข็งที่เคลื่อนผ่านพื้นผิวเพื่อทำนายความลึกของธารน้ำแข็ง คล้ายกับวิธีที่อัตราการไหลของน้ำในแม่น้ำถูกใช้เพื่อรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความลึกและรูปร่างของธารน้ำแข็ง “เรารู้ว่าธารน้ำแข็งในอลาสก้ากำลังละลายและบางลงอย่างรวดเร็วในหลายแห่ง แต่เราไม่รู้แน่ชัดว่าธารน้ำแข็งหนาแค่ไหน ดังนั้นเราจึงไม่สามารถทำนายการสูญเสียมวลในอนาคตได้อย่างแม่นยำ” โทเบอร์กล่าว "ถ้าเราไม่ทราบความหนาและภูมิประเทศของเตียง เราก็ไม่สามารถจำลองวิวัฒนาการในอนาคตได้อย่างแม่นยำ" เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับอนาคตของ Malaspina นักวิจัยจำเป็นต้องได้รับการ "สแกนร่างกาย" โดยละเอียดเกี่ยวกับรูปร่างและความหนาของมัน ในการทำเช่นนี้ กลุ่มวิจัยของ Tober ใช้ Arizona Radio Echo Sounder หรือ ARES ซึ่งเป็นเครื่องดนตรีที่ออกแบบและสร้างโดยทีมที่นำโดยJack Holtศาสตราจารย์แห่ง UArizona Lunar and Planetary Laboratory และ Department of Geosciences และเป็นหนึ่งในผู้ร่วมวิจัย -ผู้เขียน กลุ่มวิจัยของ Holt เชี่ยวชาญในการใช้วิธีการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ ซึ่งใช้ เรดาร์ เป็นหลัก เพื่อศึกษาลักษณะต่างๆ บนโลกและดาวอังคาร ARES ถูกติดตั้งบนเครื่องบินซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการ IceBridge ซึ่งเป็นภารกิจที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NASA ซึ่งได้รับมอบหมายให้ตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงความหนาของธารน้ำแข็ง น้ำแข็งในทะเล และแผ่นน้ำแข็งในกรีนแลนด์ อลาสกา และแอนตาร์กติกาในแต่ละปีจากเครื่องบินระหว่างปี 2009 ถึง 2021 ในขณะที่เครื่องบินเคลื่อนผ่านพื้นที่กว้างใหญ่ที่เป็นน้ำแข็ง เรดาร์เจาะน้ำแข็งของเครื่องบินได้ "เอ็กซ์เรย์" ธารน้ำแข็ง ส่งผลให้มี "การสแกนร่างกายแบบ 3 มิติ" ของธารน้ำแข็งและชั้นหินด้านล่างทั้งหมด การวัดพบว่าธารน้ำแข็ง Malaspina อยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเลเป็นส่วนใหญ่ และถูกตัดด้วยช่องทางหลายช่องทางที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งมีความยาวอย่างน้อย 21 ไมล์จากจุดที่ธารน้ำแข็งไหลมาบรรจบกับชายฝั่งจนถึงแหล่งกำเนิดในเทือกเขา Saint Elias การรวมกันของตำแหน่งของธารน้ำแข็งเมื่อเทียบกับระดับน้ำทะเลและการสูญเสียอย่างต่อเนื่องของสิ่งกีดขวางชายฝั่ง อาจเป็นช่องทางให้น้ำทะเลเข้าถึงพื้นที่ขนาดใหญ่ของธารน้ำแข็งตามช่องทางเหล่านี้ นักวิจัยเขียนไว้ในเอกสารของพวกเขา สมมติว่าสิ่งนี้นำไปสู่การละลายของมวลน้ำแข็งจำนวนมากและการถอยร่นของธารน้ำแข็ง นักวิจัยสรุปว่า Malaspina มีศักยภาพในการส่งน้ำแข็ง 560 ลูกบาศก์กิโลเมตร หรือ 134 ลูกบาศก์ไมล์สู่มหาสมุทร กล่าวอีกนัยหนึ่ง Malaspina เพียงอย่างเดียวสามารถเพิ่มระดับน้ำทะเลทั่วโลกได้ถึง 1.4 มิลลิเมตร หรือต่ำกว่า 1/16 ของนิ้ว "นี่อาจฟังดูเหมือนไม่มาก แต่ถ้าจะให้เข้าใจแล้ว ธารน้ำแข็งในอลาสก้าทั้งหมดรวมกันมีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นประมาณ 0.2 มิลลิเมตรต่อปี ซึ่งเป็นอัตราที่สูงกว่าบริเวณธารน้ำแข็งอื่น ๆ ทั้งหมดบนโลก ยกเว้นแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์และแอนตาร์กติก "โทเบอร์กล่าว การศึกษาทำให้ Malaspina เป็นธารน้ำแข็งที่ทำแผนที่เรดาร์ได้กว้างที่สุดในอะแลสกา ตามที่ทีมงานของ Tober กล่าว ในขณะที่ธารน้ำแข็งในส่วนอื่น ๆ ของโลกได้รับการแมปให้มีรายละเอียดในระดับที่ใกล้เคียงกัน แต่ธารน้ำแข็งในอลาสก้ากลับมองข้ามการวัดที่แม่นยำ เนื่องจากธารน้ำแข็งประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่าน้ำแข็งเขตอบอุ่นหรือน้ำแข็ง "อุ่น" “รอยแยกของธารน้ำแข็งมักมีน้ำอยู่ในนั้น ซึ่งทำให้ยากต่อการส่งพลังงานเรดาร์ลงไปที่ก้นธารน้ำแข็งและกลับขึ้นไปที่เครื่องมือ” โทเบอร์กล่าว การเอาชนะความท้าทายนั้นเป็นส่วนหนึ่งของแรงจูงใจในการสร้าง ARES การสแกนด้วยเรดาร์เผยให้เห็นว่าแบบจำลองทางธารน้ำแข็งประเมินปริมาณของ Malaspina สูงเกินจริงไปมากกว่า 30% ถึงกระนั้น ธารน้ำแข็งซึ่งวัดได้ว่ามีความหนากว่าครึ่งไมล์ที่ใจกลางของธารน้ำแข็งนั้น มีปริมาตรรวมเป็น 10 เท่าของธารน้ำแข็งทั้งหมดในเทือกเขาแอลป์ในสวิส “เราสามารถคาดเดาได้ว่าช่องทาง ซึ่งเป็นร่องน้ำขนาดใหญ่ใต้ธารน้ำแข็ง กำลังนำทางให้น้ำที่ละลายไหลออกมาที่ชายฝั่ง” โทเบอร์กล่าว ความกว้างใหญ่ของทะเลสาบที่สังเกตได้ทั่วพื้นที่ห่างไกลของ Malaspina ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเป็นสิ่งที่เตือนทีมนักวิจัยรวมถึง Holt ถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแนวกั้นชายฝั่งด้านหน้าของ Malaspina Glacier กำลังสูญเปล่า ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับเสถียรภาพของธารน้ำแข็ง ทีมงานซึ่งประกอบด้วยนักวิจัยจาก UArizona, University of Alaska Fairbanks, University of Montana และ National Park Service ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation เพื่อตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตายของธารน้ำแข็ง Piedmont ที่ใหญ่ที่สุดในโลก Sydney Mooneyham ผู้ร่วมเขียนบทความนี้ซึ่งจบการศึกษาจาก UArizona School of Geography, Development and Environment ได้ทำแผนที่พื้นที่กว้างใหญ่ของทะเลสาบทั่วพื้นที่ห่างไกลของ Malaspina ตลอดระยะเวลาประมาณ 50 ปีที่ถ่ายโดย Landsat ซึ่งเป็นชุดของ ดาวเทียมสำรวจโลกเปิดตัวเพื่อศึกษาและติดตามมวลพื้นโลก Tober กล่าวว่าแรงจูงใจอีกประการหนึ่งในการมุ่งเน้นไปที่ Malaspina Glacier มาจากการที่ธารน้ำแข็งตั้งอยู่ในอุทยานแห่งชาติ Wrangell Saint Elias National Park and Preserve ซึ่งเป็นอุทยานแห่งชาติที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน อุทยานแห่งชาติโยเซมิตี และสวิตเซอร์แลนด์มีพื้นที่ 13.2 ล้านเอเคอร์รวมกัน ตามข้อมูลของ National Park Service “การสูญเสีย Malaspina ที่อาจเกิดขึ้นและการเปิดอ่าวใหม่ตามแนวชายฝั่งของอลาสกาอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ครั้งใหญ่ที่สุดในสหรัฐฯ ที่เราสามารถเห็นได้ในศตวรรษนี้” Tober กล่าว “และอาจนำไปสู่การสูญเสียพื้นที่มากถึง 500 ตารางไมล์ ของที่ดินอุทยาน”