Greenland ditunjukkan dalam gambar ini yang dibuat menggunakan data dari proyek ITS_LIVE, yang terletak di Laboratorium Propulsi Jet NASA. Warna di sekitar pantai pulau Arktik menunjukkan keluarnya gletser yang mengalir ke lautan. Kredit: NASA / JPL-Caltech / USGS
Rincian transformasi fisik lebih dari 200 gletser pesisir pulau itu telah didokumentasikan dalam studi baru di mana penulis memprediksi dampak lingkungan.
Sebuah studi baru tentang penyusutan lapisan es Greenland telah mengungkapkan bahwa banyak gletser di pulau itu tidak hanya menyusut tetapi juga mengalami perubahan fisik lainnya. Beberapa dari perubahan ini menyebabkan pengalihan sungai air tawar di bawah gletser karena menyatu dengan bebatuan di sana. Sungai-sungai ini membawa nutrisi ke laut, jadi rekonfigurasi ini berpotensi memengaruhi ekologi lokal dan komunitas manusia yang bergantung padanya.
“Lingkungan pesisir Greenland sedang mengalami transformasi besar,” kata ilmuwan peneliti Alex Gardner NASAJet Propulsion Laboratory dan rekan penulis penelitian. “Kami sudah melihat bagian baru laut dan fjord terbuka saat lapisan es menyusut, dan kami sekarang membuktikan bahwa telah terjadi perubahan pada aliran air tawar ini. Jadi, hilangnya es bukan hanya tentang perubahan permukaan laut, ini tentang pembentukan kembali pantai Greenland dan mengubah ekologi pesisir. “
Sekitar 80% dari Greenland tertutup oleh lapisan es, yang juga dikenal sebagai Gletser Kontinental, yang tebalnya 3,4 kilometer (2,1 mil). Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa lapisan es yang mencair kehilangan massa lebih cepat sebagai akibat dari kenaikan suhu atmosfer dan laut, dan semakin banyak air cair yang mengalir ke laut.
Tampilan data ini menunjukkan laju aliran gletser di lepas pantai Greenland. Putih menunjukkan daerah aliran paling lambat; biru muda menunjukkan wilayah yang sedikit lebih cepat, lalu biru, lalu hijau dan merah. Wilayah yang paling cepat bergerak adalah magenta. Kredit: NASA / JPL-Caltech / USGS
Studi ini diterbitkan pada 27 Oktober 2020 Jurnal Penelitian Geofisika: Permukaan kerak bumi memberikan gambaran rinci tentang 225 perubahan gletser di ujung samudra di Greenland, yang merupakan jari-jari es sempit yang mengalir dari bagian dalam lapisan es ke laut. Data yang digunakan dalam makalah dikumpulkan sebagai bagian dari proyek yang berbasis di sini JPL Rangkaian Waktu Kecepatan dan Ketinggian Bumi, atau ITS_LIVE, yang mencakup pengamatan gletser di seluruh dunia – dikumpulkan oleh beberapa satelit antara tahun 1985 dan 2015 – dalam satu kumpulan data yang terbuka untuk ilmuwan dan publik. Satelit tersebut merupakan bagian dari program Landsat, dan telah mengirimkan total tujuh pesawat ruang angkasa ke orbit untuk mempelajari permukaan bumi sejak tahun 1972. Dikelola oleh NASA dan Survei Geologi AS, data Landsat mengungkapkan perubahan di alam dan buatan manusia di permukaan bumi. dan digunakan oleh pengelola lahan dan pembuat kebijakan untuk membuat keputusan tentang lingkungan dan sumber daya alam yang berubah di Bumi.
Bolak-balik
Saat gletser bergerak menuju laut – meskipun terlalu lambat untuk dilihat mata – mereka membentuk hujan salju baru yang berubah menjadi es di bagian dalam lapisan es. Beberapa gletser membentang di sepanjang pantai dan dapat pecah sebagai gletser. Saat suhu meningkat di atmosfer dan lautan, keseimbangan antara pencairan dan pemulihan gletser berubah, serta antara kelahiran gunung es. Seiring waktu, bagian depan gletser secara alami dapat bergerak maju atau mundur, tetapi penelitian baru menunjukkan bahwa tidak satu pun dari 225 gletser ujung laut yang dipelajari telah berkembang secara signifikan sejak tahun 2000, sementara 200 lainnya telah surut.
Meskipun konsisten dengan temuan lain di Greenland, survei baru mengambil tren yang tidak terbukti dalam penelitian sebelumnya: seiring mundurnya gletser individu, cara menyalurkan aliran air tawar di bawah air juga berubah. Misalnya, gletser berubah ketebalan saat udara yang lebih hangat mencair dari permukaan es, seiring kecepatan aliran berubah saat bagian depan es bergerak maju atau mundur.
Aliran gletser tidak terdeteksi oleh mata manusia, tetapi animasi ini menunjukkan gletser di Asia dalam rentang 11 tahun, dari 1991 hingga 2002. Animasi tersebut terdiri dari gambar berwarna palsu dari Landsat 5 dan 7 pesawat luar angkasa. Es yang bergerak berwarna abu-abu dan biru; yang biru tertutup salju dan es. Kredit: NASA / JPL-Caltech / USGS / Observatorium Bumi
Kedua skenario terlihat dalam studi baru, dan keduanya dapat menyebabkan perubahan dalam distribusi tekanan di bawah es; ilmuwan dapat menyimpulkan perubahan tekanan ini berdasarkan perubahan ketebalan yang dipelajari dalam penelitian tersebut. Hal ini, pada gilirannya, dapat mengubah arah sungai di bawah gletser, karena air akan selalu mengambil jalur yang paling sedikit hambatannya saat mengalir ke arah tekanan terendah.
Mengutip penelitian sebelumnya tentang ekologi Greenland, penulis menunjukkan bahwa sungai air tawar di bawah lapisan es memberikan nutrisi (seperti nitrogen, fosfor, besi, dan silika) ke teluk, delta, dan fjord Greenland. Selain itu, sungai bawah tanah mengalir ke samudra tempat es dan bebatuan bertemu, seringkali di bawah permukaan laut. Ia naik relatif mengambang di air tawar, membawa air dalam dari laut yang kaya nutrisi ke permukaan, di mana fitoplankton dapat mengkonsumsi makanan. Penelitian telah menunjukkan bahwa badan air glasial secara langsung mempengaruhi produktivitas fitoplankton, yaitu jumlah biomassa yang dihasilkannya, yang berfungsi sebagai dasar rantai makanan laut. Saat gletser menyusut dengan terbukanya bagian baru fjord dan samudra, perubahan ini merupakan transformasi lingkungan setempat.
“Tingkat kehilangan es di Greenland sangat menakjubkan,” kata Twila Moon, kepala ilmuwan dan penulis Pusat Data Salju dan Es. “Karena tepian lapisan es merespons hilangnya es dengan cepat, sifat dan perilaku sistem secara keseluruhan berubah, dengan potensi untuk memengaruhi ekosistem dan orang-orang yang bergantung padanya.”
Perubahan yang dijelaskan dalam studi baru tampaknya bergantung pada karakteristik spesifik lingkungannya, seperti kemiringan tanah tempat gletser turun, sifat air laut yang menyentuh gletser, dan interaksi gletser dengan yang berikut ini. gletser. Ini menunjukkan bahwa para ilmuwan tidak hanya membutuhkan gletser itu sendiri, tetapi juga pengetahuan mendetail tentang lingkungan unik gletser untuk memprediksi bagaimana gletser akan merespons hilangnya es yang berkelanjutan.
“Pemodelan evolusi gletser jauh lebih rumit ketika kami mencoba memprediksi bagaimana sistem ini akan berkembang dalam jangka pendek dan dalam dua hingga tiga dekade,” kata Gardner. “Ini akan menjadi tantangan yang lebih besar daripada yang kami pikirkan sebelumnya, tetapi sekarang kami memiliki pemahaman yang lebih baik tentang proses yang mendorong respons berbeda, yang akan membantu kami membuat model lapisan es yang lebih baik.”
Referensi: Twila A. Moon, Alex S. Gardner, Bea Csatho, Ivan Parmuzin, dan Mark A. Fahnestock, “Rekonfigurasi Cepat Tepi Pesisir Lapisan Es Greenland,” 27 Oktober 2020, Jurnal Penelitian Geofisika.
DOI: 10.1029 / 2020JF005585