سرعت كاهش يخ همه يخچال‌هاي طبيعي زمين درحال افزايش است
يخچال‌هاي طبيعي جرم خود را عمدتا ازطريق ذوب‌شدن يخ از دست مي‌دهند؛ اما به‌دليل فرايندهاي ديگري مانند تصعيد و يخ‌زايي نيز كوچك مي‌شوند. تصعيد فرايندي است كه در آن آب به‌طورمستقيم از يخ تبخير مي‌شود و يخ‌زايي فرايندي است كه در آن تكه‌هاي بزرگي از يخ از لبه يخچال شكسته مي‌شود. دانشمندان با دنبال‌كردن سرعت كوچك‌شدن يخچال‌ها، مي‌توانند سرعت احتمالي افزايش در سطح آب دريا را بهتر پيش‌بيني كنند؛ خصوصا در مواقعي كه تغييرات اقليمي متوسط دماي جهاني را افزايش مي‌دهد.
برآورد ميزان كاهش يخ يخچال‌هاي طبيعي ممكن است دشوار باشد. برآوردهاي گذشته متكي‌بر مطالعات ميداني روي فقط چندصد يخچال از بيش از دويست‌هزار يخچال روي زمين و نيز داده‌هاي ماهواره‌اي پراكنده با وضوح محدود بوده است. برخي از اين داده‌هاي ماهواره‌اي تغيير در ارتفاع سطح را ثبت كرده‌اند؛ ولي فقط از چند مكان در نقاط زماني پراكنده نمونه‌برداري كرده‌اند. ماهواره‌هاي ديگر تغييرات جزئي را در ميدان گرانشي زمين تشخيص داده‌اند؛ اما نتوانسته‌اند مشخص كنند چقدر از كاهش جرم يخچال‌ها ناشي از اين تغييرات است و چه بخشي از آن مثلا مربوط به تغييرات جرم صفحات يخي يا زمين جامد است.
پژوهشگران مطالعه جديد كه در مجله Nature منتشر شده است، براي رسيدن به برآوردي دقيق‌تر از تصاوير ماهواره‌اي و هوايي بي‌شماري براي مطالعه ۲۱۷۱۷۵ يخچال طبيعي استفاده كردند كه تقريبا شامل تمامي يخچال‌هاي روي زمين مي‌شود. آرشيو بيست‌ساله‌اي از تصاوير راديومتر پيشرفته فضابرد بازتابي و گسيل گرمايي يا اَستر داده‌هاي زيادي دراختيار پژوهشگران قرار داد و به آنان اجازه داد برآوردهاي دقيق‌تري از كاهش جرم يخچال‌ها در طول زمان به‌دست آورند. اَستر حسگري با وضوح چشمگير است كه روي ماهواره ترا قرار دارد.
به‌گزارش لايوساينس، پژوهشگران دريافتند كه يخچال‌هاي طبيعي در فاصله سال‌هاي ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۹، درمجموع هر سال به‌طورمتوسط ۲۹۳/۷ ميليارد تُن از جرمشان را از دست داده‌اند. اين مقدار حدود ۲۱ درصد از افزايش مشاهده‌شده در سطح آب دريا را در آن بازه زماني توضيح مي‌دهد. علاوه‌بر‌اين براي هر دهه از سال ۲۰۰۰، نرخ كلي كاهش جرم يخچال‌ها در حال شتاب‌گرفتن بوده و هر سال حدود ۵۲/۸ ميليارد تُن افزايش پيدا كرده كه ممكن است توضيحي براي شتاب مشاهده‌شده در افزايش سطح آب دريا باشد.
رومين هوگانت، نويسنده نخست مقاله، گفت اين برآوردها به‌طور درخورتوجهي بي‌اعتمادي به ميزان كاهش جرم يخچال‌ها در دهه‌هاي اخير را كم مي‌كند. به‌عنوان مثال، آخرين گزارش هيئت بين‌دولتي تغيير اقليم (IPCC) و مطالعه جهاني كه سال ۲۰۱۹ در مجله Nature منتشر شد، مقدار كاهش جرم يخچال‌ها را در همين حدود محاسبه كرده‌اند كه مطالعه جديد برآورد مي‌كند؛ ولي حاشيه خطاي آن‌ها از هر سمت به چندصد گيگاتن مي‌رسيد. اين در حالي است كه در مطالعه جديد اين دامنه مثبت و منفي ۱۷/۶ ميليارد تُن است.
هوگانت و گروهش با استفاده از داده‌هاي اَستر توانستند اين بي‌ااعتمادي را تا حد زيادي كاهش دهند. اَستر تصاويري از طيف مرئي و مادون‌قرمز نزديك را ثبت مي‌كند؛ بنابراين، تقريبا همان چيزي است كه ما با چشمانمان مي‌بينيم. ازآنجاكه اين حسگر تقريبا ۷۵۰ كيلومتر بالاتر از سطح و دور زمين در گردش است، از مكان‌هاي مختلف مي‌تواند تصاويري از زواياي مختلف بگيرد: يك بار وقتي مسقيما از روي آن نقطه عبور مي‌كند و يك بار هم وقتي به جايي نگاه مي‌كند كه از آن عبور كرده است. سپس مي‌توان از اين دو تصوير براي بازسازي توپوگرافي سه‌بُعدي سطح زمين و در اين مورد، ساختار سه‌بُعدي يخچال‌ها در سرتاسر زمين استفاده كرد.
هوگانت و گروهش اين تغييرات در حجم را محاسبه و سپس آن را در چگالي يخ يخچال ضرب كردند تا مشخص شود چه جرمي از يخچال از دست رفته است. اين گروه كار خود را با داده‌هاي حاصل از ماهواره آيس‌ست (ICESat) و عمليات آيس بريج ناسا نيز مقايسه كردند. داده‌هاي اضافي تأييد كرد كه تصاوير اَستر به‌طوركلي با ساير داده‌هاي موجود در همان بازه زماني همخواني دارد و به پژوهشگران نيز كمك كرد تا نويز آماري موجود در داده‌هاي اَستر را تصحيح كنند.
هوگانت گفت آن‌ها با استفاده از اين روش‌ها تخمين نسبتا مطمئني به‌دست آوردند؛ ولي هنوز قدري بي‌اعتمادي وجود دارد. وي افزود اشكال همراه‌با يخچال‌هاي طبيعي اين است كه فقط يخ را از دست نمي‌دهيم؛ بلكه يخ‌برف را نيز از دست مي‌دهيم كه نوعي برف متراكم است كه معمولا در بالاي يخچال‌ها يافت مي‌شود. مطالعه حاضر هنگام برآورد جرم از‌دست‌رفته، بين يخ و يخ‌برف تفاوتي قائل نمي‌شود و اين مسئله بزرگ‌ترين منبع بي‌اعتمادي مطالعه است.
علاوه‌بر‌اين، پژوهشگران خاطرنشان كردند كه سرعت از‌دست‌رفتن جرم تمام يخچال‌هاي زمين برابر نيست. هوگانت اعلام كرد: «آنچه حتي جالب‌تر و كمي تعجب‌آور بود، اين بود كه مي‌ديديم سرعت كاهش يخ در برخي مناطق كاهش و در برخي افزايش يافته بود.» براي مثال، سرعت كاهش جرم يخچال‌ها در آلاسكا و غرب كانادا در چهارچوب زماني مطالعه‌شده افزايش چشمگيري يافت؛ درحالي‌كه سرعت كاهش جرم يخچال‌هاي ايسلند و اسكانديناوي و جنوب‌شرقي گرينلند بين اوايل دهه ۲۰۰۰ و اواخر دهه ۲۰۱۰ كمتر شده بود. نويسندگان با تمركز روي اين مناطق دريافتند كه وضعيت اقليمي منطقه‌اي، خصوصا نوسان‌هاي طولاني‌مدت در بارندگي و دما به توضيح اين تفاوت‌هاي آشكار كمك مي‌كند.
درحالي‌كه ايسلند و اسكانديناوي و گرينلند در دهه دوم قرن بيست‌ويكم به دهه‌اي از شرايط نسبتا سرد و مرطوب وارد شدند، شمال‌غربي آمريكاي‌شمالي وارد دوره نسبتا خشكي شد؛ بنابراين، يخچال‌هاي اين منطقه درنهايت درمقايسه‌با ميزان برفي كه به‌دست آوردند، يخ بيشتري از دست دادند. هوگانت گفت: «اين نوسان‌ها در برخي مناطق وجود دارد و گاهي مي‌تواند تا حدود يك دهه ادامه داشته باشد؛ به‌همين‌دليل، به چنين مجموعه كاملي از مشاهده‌هاي جهاني نياز است.»
دنبال‌كردن ميانگين كاهش جرم يخچال‌ها در مقياس جهاني مي‌تواند به دانشمندان كمك كند تا افزايش در سطح آب دريا را در سطح جهاني پيش‌بيني كنند؛ اما در مقياس محلي، كاهش جرم يخچال‌ها مي‌تواند پهنه‌هاي آب نزديك و دسترسي به منابع آب را به‌شدت تغيير دهد و نيز خطر وقوع فجايعي مانند بهمن و سيل‌هاي ويران‌گر بهاري را افزايش دهد. بنابراين، مهم است كه تصاوير و داده‌هاي دقيقي از اين فرايند داشته باشيم.
هم انديشي ها