Este bine stabilit că, în anii următori, cantități din ce în ce mai mari de dioxid de carbon din aer vor determina schimbarea climei, ceea ce va duce la topirea capacelor de gheață într-un ritm accelerat și creșterea nivelului mării la nivel mondial. O nouă constatare științifică indică însă un efect direct tulburător, complet separat al carbonului asupra gheții - unul care nu are nicio legătură cu încălzirea.
După cum a fost documentat într-un studiu publicat ieri în Journal of Physics D, cercetătorii de la MIT au descoperit că doar faptul că este în prezența concentrațiilor crescute de dioxid de carbon determină slăbirea semnificativă a gheții, cu rezistența materială redusă și rezistența la fractură, indiferent de temperatură. Cu suficient dioxid de carbon în aer, acest lucru ar putea face ca ghețarii să fie mai susceptibili să se împartă și să se fractureze. Adăugați faptul că temperaturile globale vor continua să se încălzească - în special în jurul polilor - și combinația acestor doi factori ar putea însemna că capacele de gheață se vor topi cu viteze și mai rapide decât au proiectat anterior experții.
„Dacă capacele de gheață și ghețarii ar continua să se crape și să se spargă în bucăți, suprafața lor care este expusă aerului ar fi crescută semnificativ, ceea ce ar putea duce la topirea accelerată și la o suprafață de acoperire mult redusă pe pământ”, a declarat autorul principal al studiului., Markus Buehler. „Consecințele acestor schimbări rămân a fi explorate de experți, dar ar putea contribui la schimbările climatului global.”
Buehler și coautorul său, Zhao Qin, au utilizat simulări pe calculator la nivel atomic pentru a evalua dinamica rezistenței la gheață în prezența diferitelor concentrații de dioxid de carbon. Ei au descoperit că gazul diminuează rezistența gheții prin interferarea legăturilor de hidrogen care țin împreună moleculele de apă într-un cristal de gheață. Mai exact, la nivel atomic, dioxidul de carbon concurează cu moleculele de apă legate și, la concentrații suficient de mari, le deplasează din legături și le ocupă locul.
Moleculele de dioxid de carbon încep să se infiltreze o bucată de gheață la o margine exterioară, apoi o împart lent încet prin migrare spre interior, sub forma unei fisuri. Făcând acest lucru, ele atrag, de asemenea, moleculele de apă spre margine, formând legături cu atomii de hidrogen ai moleculelor de apă, lăsând legături rupte în structura cristalină și scăzând rezistența totală a gheții. Simulările au arătat că gheața care a fost infiltrată cu dioxid de carbon până la punctul în care gazul ocupă două procente din volumul său este cu aproximativ 38% mai puțin puternică.
„Într-un anumit sens, fractura de gheață datorată dioxidului de carbon este similară cu defalcarea materialelor din cauza coroziunii, de exemplu, structura unei mașini, a unei clădiri sau a unei centrale electrice unde agenții chimici se„ înfășoară ”la materiale, care se deteriorează lent, ”, A declarat Buehler pentru mediu de cercetare ecologică . Întrucât ghețarii încep de obicei să se despartă odată cu formarea de mici fisuri, spun cercetătorii, acest lucru ar putea duce la alte fracturi la scară largă, cum ar fi cea care a avut loc recent în Antarctica și a produs un fragment mai mare decât New York.
Deoarece constatarea este prima dovadă a acestui fenomen, este prea devreme să spunem cât de mult va accelera topirea gheții dincolo de predicțiile anterioare. Cu toate acestea, există mai multe mecanisme, prin care i-ar putea determina pe experți să-și revizuiască în mod ascendent estimările pentru topirea gheții și creșterea nivelului mării, având în vedere creșterea continuă a emisiilor de gaze cu efect de seră.
În plus față de evident - faptul că aerul mai cald și gheața mai slabă înseamnă o rată mai rapidă de topire - există faptul că capacele de gheață joacă un rol crucial în reflectarea luminii solare în spațiu. În prezent, acestea acoperă aproximativ șapte la sută din suprafața pământului, dar sunt responsabile de reflectarea a 80 la sută din razele soarelui. Acest lucru se datorează faptului că culoarea albă strălucitoare a gheții îl ajută să reflecte lumina mai eficient decât aproape orice alt tip de acoperire la sol.
Dacă concentrațiile crescute de dioxid de carbon și temperaturile mai calde fac ca gheața să se topească în mod neașteptat de rapid, totuși, această gheață albă strălucitoare va fi înlocuită cu apa oceanului întunecat. Din ce în ce mai multă lumină solară ar intra și ar rămâne în atmosferă, provocând astfel tot mai multă încălzire. Această buclă de feedback pozitiv ar putea constitui unul dintre temutele „puncte de basculare” de care se tem că climatologii ar putea trimite climatul nostru pe o cale necontrolată spre calamitate.
Deoarece hârtia se ocupă doar de gheață la nivel microscopic, următorul pas ar fi testarea efectului creșterii concentrațiilor de dioxid de carbon asupra gheții într-un cadru de laborator pentru a verifica dacă efectele modelului simulat sunt valabile. Desigur, dacă nu se schimbă nimic în ceea ce privește emisiile de carbon, am putea avea bine șansa de a vedea dacă aceste efecte apar la o scară mult mai mare - în ghețarii din lume și în capacele polare de gheață.
