이 그림에서 바닷물은 표면 아래 깊숙이 흘러 남극 대륙의 활발하게 열려 있는 빙붕 균열 속으로 흘러 들어갑니다. 새로운 연구에 따르면 그러한 균열은 매우 빠르게 열릴 수 있으며 흐르는 바닷물은 빙붕이 얼마나 빨리 부서지는지를 제어하는 데 도움이 됩니다. 크레딧: Rob Soto
그린란드와 남극 대륙의 빙하에는 얼어붙은 물이 충분하여 만약 녹으면 세계의 바다가 수 피트 상승할 것입니다. 앞으로 수십 년 동안 이 빙하에 어떤 일이 일어날지는 미래 해수면 상승에 대해 가장 알려지지 않은 부분입니다. 부분적으로는 빙하 분리의 물리학이 아직 완전히 이해되지 않았기 때문입니다.
중요한 질문은 바다가 따뜻해지면 빙하가 어떻게 더 빨리 분해될 수 있는가 하는 것입니다. 워싱턴대학교 연구자들은 남극 빙붕을 따라 알려진 가장 빠른 대규모 균열을 입증했습니다. 이 연구는 최근에 발표되었습니다. 아라비안 걸프 대학교 제공이는 2012년 파인 아일랜드 빙하(더 큰 서남극 빙상을 막고 있는 후퇴하는 빙붕)에 약 5 1/2분 만에 6.5마일(10.5km) 길이의 균열이 형성되었음을 보여줍니다. 이는 초당 약 115피트(35미터), 즉 시간당 약 80마일의 속도로 균열이 열렸다는 것을 의미합니다.
위스콘신 대학교와 하버드 대학교에서 박사 과정의 일환으로 이 작업을 수행했으며 현재 스탠포드 대학교에서 박사후 연구원으로 재직 중인 수석 저자인 스테파니 올링거(Stephanie Olinger)는 “우리가 아는 한 이것은 지금까지 관찰된 균열 열림 사건 중 가장 빠른 사건입니다.”라고 말했습니다. . “이것은 특정 조건에서 빙붕이 깨질 수 있다는 것을 보여줍니다. 이는 우리가 미래에 이런 종류의 행동을 찾아야 한다는 것을 알려주고 대규모 빙상 모델에서 이러한 균열을 설명할 수 있는 방법을 알려줍니다. .”
균열 형성의 중요성
크레바스는 전형적인 남극 빙붕의 약 300m 길이의 떠다니는 얼음을 관통하는 균열입니다. 이러한 균열은 큰 얼음 덩어리가 빙하에서 떨어져 나와 바다로 떨어지는 빙붕 분리의 전조입니다. 이러한 현상은 연구에서 관찰된 빙산이 오랫동안 대륙에서 분리된 파인아일랜드 빙하(Pine Island Glacier)에서 자주 발생합니다.
2012년 5월 8일(왼쪽)과 5월 11일(오른쪽)에 3일 간격으로 촬영된 위성 이미지에는 이전 단층 왼쪽에서 분기되는 “Y” 모양의 새로운 단층이 표시됩니다. 3개의 지진 장비(검은색 삼각형)는 최대 80mph의 단층 전파 속도를 계산하는 데 사용되는 진동을 기록했습니다. 출처: Olinger et al./AGU Advances
“빙붕은 남극 빙상의 나머지 부분의 안정성에 중요한 영향을 미칩니다. 빙붕이 깨지면 그 뒤에 있는 얼음이 실제로 가속됩니다.”라고 Ollinger는 말했습니다. “이러한 균열 과정은 기본적으로 남극 빙붕의 방식입니다. 일하세요.” 큰 빙산을 만드는 것입니다.
남극 대륙의 다른 지역에서는 단층이 수개월 또는 수년에 걸쳐 발생하는 경우가 많습니다. 그러나 연구자들은 서남극 빙상이 이미 형성되었다고 믿고 있는 파인 아일랜드 빙하(Pine Island Glacier)와 같이 빠르게 진화하는 환경에서는 이러한 일이 더 빨리 일어날 수 있습니다. 전환점을 지났다 바다로 붕괴될 때.
빙하 변화 모니터링의 과제
위성 이미지는 지속적인 피드백을 제공합니다. 그러나 지구 궤도를 도는 위성은 3일에 한 번씩만 지구상의 모든 지점을 통과합니다. 특히 취약한 남극 빙붕의 위험한 광경을 고려할 때, 그 3일 동안 무슨 일이 일어났는지 판단하는 것은 어렵습니다.
새로운 연구에서 연구원들은 결함 형성을 이해하기 위해 도구를 결합했습니다. 연구진은 2012년 다른 연구자들이 빙붕에 배치한 장비로 기록한 지진 데이터와 위성 레이더 관측 자료를 활용했다.
빙하 얼음은 짧은 시간 동안 고체처럼 행동하지만, 오랜 시간 동안 점성 액체처럼 행동합니다.
Ollinger는 “균열의 형성이 유리를 깨는 것과 더 비슷합니까, 아니면 Silly Putty를 깨뜨리는 것과 더 비슷합니까? 그것이 문제였습니다.”라고 Ollinger는 말했습니다. “이 사건에 대한 우리의 계산에 따르면 그것이 유리를 깨는 것과 매우 유사하다는 것을 알 수 있습니다.”
바닷물의 역할과 미래연구
얼음이 부서지기 쉬운 단순한 물질이었다면 더 빨리 부서졌을 것이라고 Olinger는 말했습니다. 추가 조사에서는 바닷물의 역할이 밝혀졌습니다. 크레바스의 바닷물은 빙하의 내륙 힘에 맞서 공간을 열어줍니다. 바닷물은 점성과 표면장력, 질량을 갖고 있기 때문에 즉시 빈 공간을 채울 수는 없습니다. 대신, 바닷물이 열린 균열을 채우는 속도는 균열의 전파를 늦추는 데 도움이 됩니다.
Olinger는 “대규모 빙상 모델의 성능과 미래 해수면 상승 예측의 성능을 향상시키기 전에 빙붕 안정성에 영향을 미치는 다양한 과정에 대해 물리학을 기반으로 잘 이해해야 합니다.”라고 말했습니다.
참고 자료: Stephanie D.의 “가장 빠른 빙붕 균열 전파 사건에 대한 해양 결합 제한 파열 속도” 올링거, 브래들리 B. 리포프스키, 마렌 A. 데놀, 2024년 2월 5일, 아라비안 걸프 대학교 제공.
도이: 10.1029/2023AV001023
이 연구는 국립과학재단(National Science Foundation)의 자금 지원을 받았습니다. 공동 저자는 University of Florida의 지구 및 우주 과학 교수진인 Brad Lipofsky와 Marine Degnole이며, 이들은 Harvard에서 작업에 대한 조언을 시작했습니다.
