Emelkedő Antarktisz
(Rovat: Navigáció és térképészet, Környezetünk védelme - 2018.07.13 07:15.)

GPS-es mérések tanúsága szerint a Nyugat-Antarktisz gyorsabban emelkedik, mint a világ bármely más területe. A GOCE műhold mérései segítettek feltárni a jelenség okát.

Mintegy 20 ezer évvel ezelőtt a Föld hatalmas területeit borította kiterjedt jégtakaró. Egyes területeken vastagsága elérte a 3 kilométert, ami megfelel a ma Grönlandon és az Antarktisz középső részén mérhető jégvastagságnak. A Föld szilárd kérge viszont a 2900 kilométer vastag, képlékeny köpenyen úszik, ezért ha valahol vastag jégtakaró terheli a felszínt alkotó kőzetlemezt, akkor az lejjebb süllyed. Becslések szerint a legutóbbi jégkorszakban ez a süllyedés elérhette az 500 métert, legalábbis ahol legvastagabb jégtakaró nehezedett a kéregre.

A jégkorszaki jég megolvadásával a rájuk nehezedő tehertől megszabaduló kéreglemezek emelkedni kezdtek, eleinte gyorsabban, később lassabban. Ez a folyamat napjainkban is tart, bár a Föld különböző területein sebessége eltérő. Mérések szerint a jég olvadásának tempójától függően az emelkedés évi néhány milliméter lehet, de a Skandináv-félszigeten a 10 millimétert is eléri. A kéreg alakjának rugalmas helyreállásából adódó emelkedés GPS-es mérések szerint Grönlandon a legjelentősebb, ott eléri az évi 30 millimétert.

A jelenségnek ez a része jól ismert, és értelmezhető. Meglepő viszont, hogy a Science-ben a közelmúltban megjelent cikk szerint a Nyugat-Antarktiszon, az Amundsen-tenger beöblösödése partvidékén az emelkedés elérte az évi 41 millimétert, ami a jéggel borított területeken mért leggyorsabb változás.

A Nyugat-Antarktisz mért emelkedését és a jelenség értelmezését bemutató (feliratos, de hang nélküli) animáció. (Forrás: ESA / Planetary Visions)

A műholdas helymeghatározó módszerrel pontosan kimért jelenség okára egy másik ESA műhold, a 2009–2013 között működött GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) mérései adnak magyarázatot. A Föld gravitációs terét rendkívüli pontossággal feltérképező GOCE méréseiből következtetni lehet a Föld belső szerkezetére, esetünkben a köpeny és a földkéreg határfelületének változásaira. (Hogy hogyan, arról korábbi cikkünkben olvashatnak.)

Az ESA GOCE műholdja 2009 és 2013 között pontos mérésekkel térképezte fel a Föld gravitációs terét. (Kép: ESA / AOES Medialab)

A jelenséget vizsgáló kutatók szerint az Antarktisznak ezen a részén tapasztalt gyors emelkedés arra utal, hogy az adott terület alatt a földköpeny a szokásosnál folyósabb (kisebb viszkozitású), ezért a rá nehezedő jég súlyának csökkenésére gyorsabb mozgással reagál, mint másutt a viszkózusabb köpeny. A földköpeny áramló anyaga – ahogy az animációban is látható – mintegy felfelé „tolja” a kőzetlemezt, elősegítve és felgyorsítva a jég olvadása miatti súlycsökkenés következtében fellépő talajszint-emelkedést. A kutató szerint az emelkedés tovább gyorsul, 100 éven belül a mostani három és félszeresére nőhet, azaz jóval meghaladhatja az évi 100 millimétert. Megállapításaik összhangban vannak a GOCE mérései alapján készített gravitációs modellel.

Az Antarktisznak nagyjából ugyanezen a területén maga a jégolvadás is jelentős, és számottevő mértékben hozzájárul a tengerszint emelkedéséhez. Ugyancsak műholdas mérésekkel mutatták ki, hogy 1992 óta az antarktiszi jégolvadás 7,6 milliméterrel emelte a tengerszintet, de az emelkedés fele az utolsó öt évben következett be. 2012 előtt az Antarktiszon évente 76 milliárd tonna jég olvadt meg, ami évente 0,2 milliméterrel emelte a tengerszintet. 2012 és 2017 között viszont a jégolvadás tempója a háromszorosára nőtt 219 milliárd tonna/év), ami évi 0,6 milliméter vízszintemelkedést jelent. Az animáció végén kirajzolódó diagramból az is látható, hogy az antarktiszi jégolvadás miatti, 25 év alatti teljes 7,6 milliméteres tengerszint-emelkedés döntő részét a nyugat-antarktiszi terület adja. (Forrás: ESA / Planetary Visions)