Mens gletsjere smelter i et alarmerende tempo, reflekterer en geolog over arven fra istider og hvad fremtiden kan byde på

Med fortsatte nyheder om gletsjere i Grønland, Antarktis, Alaska og Alperne, samt andre dele af verden, der smelter langt hurtigere end forudsagt, henvendte Tufts Now sig til en ekspert i indlandsis og den sidste istid for bedre at forstå det store billede .

Jack Ridge, professor og formand for Institut for Jord- og Klimavidenskab, har opbygget en karriere ved at studere tilbagetrækningen af ​​den sidste iskappe, der dækkede det østlige Nordamerika. Han har skabt detaljerede geologiske kort over det nærliggende Middlesex Fells Reservation samt områder i New Hampshire og det centrale New York, skabt det nordamerikanske Varve-projekt og har undervist og ledet feltarbejde ved Tufts i næsten fire årtier.

Ridge delte, hvordan tidligere gletsjere formede vores landskab, hvorfor nutidens iskapper skrumper med en accelereret hastighed, og hvad der bekymrer ham mest ved den hurtige afsmeltning af gletsjere.

Tufs nu:Lad os starte med at indramme istider fra det bredest mulige perspektiv. Igennem Jordens historie, der startede for milliarder af år siden, har der været kolde perioder, der tillod gletsjere at dannes på planeten. Istiderne inden for de sidste 2,5 millioner år fandt sted i cyklusser med både meget kolde og varme intervaller, som vi har i dag. Gletschere fra den sidste istid trak sig tilbage fra New England for omkring 10.000 år siden.

Jack Ridge:Tidligere istider har vist sig at være meget cykliske. Dette fremgår tydeligt af lange klimaoptegnelser, og vi ser ud til at forstå de ansvarlige mekanismer:Jordens kredsløbskredsløb, der påvirker mængden af ​​solstråling, vi modtager, udløser ændringer i havets og atmosfæriske cirkulationer, mængden af ​​kuldioxid i atmosfæren og mængden af havisen nær polerne.

Den periode, vi lever i nu, er den interglaciale periode i Holocæn, som teknisk set begyndte for 11.700 år siden. Tidligere, før den sidste store istid, havde der været en anden mellemistid for 135.000 til 90.000 år siden, hvor Nordamerika var betydeligt varmere end det er i dag, og havniveauet var seks meter [20 fod] højere. Alligatorer levede for eksempel så langt nordpå som Ohio River-dalen.

Alligevel vil du selv i vores egen mellemistid se registreringer af mindre klimaudsving. Den lille istid, som der er en historisk rekord for, påvirkede Europa og Nordamerika fra omkring år 1000 til midten af ​​1800-tallet. I 1600-tallet var London koldt nok til at have frostmesser på den frosne Themsen.

Iskapper ser ud til at være juggernauts, når det kommer til at forme landskabet. De må have haft en utrolig slibende kraft.

En gletsjer er et kraftigt erosionsmiddel, ikke kun fordi den er stor og tung, men fordi den bevæger sig eller faktisk glider hen over landoverfladen. Indlandsisen, der engang dækkede Boston, var omkring en kilometer tyk, og fordi gletsjerens bund var våd, gled den hurtigt hen over landoverfladen, sandsynligvis med hastigheder på hundredvis af meter om året.

Indlandsis bevæger sig altid fra det sted, hvor deres overflade har en høj højde mod de lave højdeområder ved kanten. Det betyder, at isen, der flød hen over New England, kom fra Canada. Dette gælder, selv når gletsjeren bliver mindre:isen flyder altid udad fra midten af ​​iskappen. Men under isrecession, eller istilbagetrækning, bliver smeltningshastigheden ved lavere højder større end strømningshastigheden, og derfor ser vi et nettotilbagetog.

Den bevægelige iskappe skraber jordens overflade og samler aflejringer. Samtidig omarrangerer den afløbssystemer ved at skære dale og skabe søbassiner. Det rekonfigurerer grundlæggende landskabet. De Store Søer er resultatet af gletsjere, der udgraver klipper, for eksempel, primært nær kanten af ​​indlandsisen, hvor der er store lapper, der bevæger sig hurtigt.

Vi kan også se dens handling på Tufts campus. Det, vi kalder Bakken, er en strømlinet gletsjeraflejring kendt som en drumlin. Så Ballou Hall er bygget på en bunke af sediment, der går tilbage for 35.000 til 17.000 år siden.

Men rekorden efterladt af indskud er ikke en konstant tilbagetrækning. Jeg kan godt lide at sige, at det er nervøst og ryk i tider med hurtig recession præget af korte perioder med gletsjerudvidelse og derefter mere tilbagetog.

Du tager dine elever med på studieture i de nærliggende Middlesex Fells. Hvad er nogle af de visuelle tegn, du leder efter i den topografi?

The Fells har nogle gode eksempler på glacial erosion i form af glaciale striber eller ridser og riller, og der er store kampesten efterladt forskellige steder, som blev flyttet af isen. Vi har også fundet tegn på moræner, bunker af affald, der blev efterladt i kanten af ​​gletsjeren for omkring 17.000 år siden, mens den trak sig tilbage.

Jeg tager dem også med til Waitts Mountain i Malden. Hele toppen af ​​bakken er blotlagt sten, meget af den markeret med smukke gletsjerstriber og riller. Jeg siger altid til dem, at de skal lægge hånden på klippen, og så siger jeg:"Nu er der ikke noget mellem dig og den sidste istid."

En nylig undersøgelse afslørede, at Grønlands smeltende indlandsis sandsynligvis vil bidrage næsten en fod til den globale havniveaustigning i slutningen af ​​århundredet, og ishylderne omkring den antarktiske kystlinje trækker sig hurtigt tilbage. Forskere med British Antarctic Survey rapporterede, at "vi bør forvente at se store ændringer over små tidsskalaer i fremtiden, selv fra det ene år til det andet." Kan du kommentere på, hvor hurtigt dette tab er?

Afsmeltningen og tilbagetrækningen af ​​gletschere har altid været afhængig af, hvor meget en gletsjer er ude af ligevægt med det eksisterende klima. I eonerne er der sket smeltning, når jordens temperatur stiger til et niveau, hvor is simpelthen ikke kan opretholdes.

Men siden den industrielle revolution har mennesker støt hævet jordens temperatur gennem kulstofemissioner, og i dag oplever vi, at planeten bliver varmere i et meget hurtigere tempo. Som et resultat er planetens gletsjere mere og mere ude af ligevægt.

Den ubalance bliver især kompliceret, hvor gletsjeren ender i havet. Flydende fronter af gletsjere, eller ishylder, løftes af stigende havniveau, hvilket yderligere destabiliserer dem og skaber enorme isbjerge ved en proces, der kaldes kælvning. Kalvning forårsager endnu hurtigere recession, og opvarmning af havvand omkring kanten af ​​en indlandsis vil yderligere bidrage til gletsjerens kollaps.

Hvor er du mest bekymret?

Jeg bekymrer mig mest om isrecession i Antarktis og Grønland, hvor iskapperne er meget store. Her sker isafsmeltningen i et hurtigere tempo end forventet, og det bliver ved med at accelerere hvert år. Afsmeltning af indlandsisen vil sandsynligvis dramatisk hæve havniveauet og føre til mulige ændringer i atmosfærisk og havcirkulation, som kan ændre klimaet i mange områder og måske udløse ekstreme vejrbegivenheder rundt om på planeten.

I Antarktis, hvor indlandsisen er ni gange større end i Grønland, dannes der store isbjerge ved kysten – især på den antarktiske halvø, hvor mindre gletsjere i øjeblikket er ved at destabilisere. Og rundt om hjørnet mod vest oplever Pine Island Glacier også accelereret kælvning.

Det er svært at forstå, hvor store nogle isbjerge er i Antarktis. Den største, vi har set i de sidste 50 år eller deromkring, var to en halv gange størrelsen af ​​Connecticut. Det var et stort stykke is. Hvis hele den antarktiske iskappe smeltede, ville det hæve havniveauet 65 meter, eller omkring 200 fod. Det ville dække hele staten Florida.

Så forskere følger nøje med i istab i Grønland og Antarktis, da de er de førende bidragydere til stigende havniveauer; de har potentialet til at omkonfigurere alle kyststrækninger og ø-nationer, og det er bestemt en grund til at fremskynde, hvordan vi planlægger at tilpasse os til den usikre fremtid.

Men de stigende niveauer af kuldioxid i havet, som forårsager havforsuring, er for mig endnu mere bekymrende. Klimaforandringerne ændrer økosystemerne i havet med alvorlige konsekvenser for livet i havet og selvfølgelig for havet som fødeforsyning. I min måde at tænke på er dette nok det største problem, vi kommer til at stå over for.

Vi har ikke set denne form for skift ske i andre interglaciale perioder, fordi vi i øjeblikket er gået langt ud over de kuldioxidniveauer, der fandt sted i andre interglaciale perioder i løbet af de sidste 2 millioner år.

Der er betydelig debat, når det kommer til at forudsige den næste istid. Nogle klimaeksperter siger, at menneskelig aktivitet vil tilsidesætte enhver forskydning i Jordens kredsløbskredsløb. Har du tanker om tidspunktet for den næste istid?

Det ser ud til, at moderne global opvarmning, efterhånden som den bliver mere ekstrem, og hvis den opretholdes, vil have evnen til at opveje afkølingstendenser, der måtte opstå. Men når vi forudsiger istider, ser vi 10.000 år eller mere ud i fremtiden, og det gør klimatendenser sværere at forudsige.

For eksempel, hvis vores nuværende klimakatastrofe skulle blive ekstrem, muligvis sænke menneskelige befolkninger ved at øge pandemier eller drastisk reducere menneskelige fødevareforsyninger, kan vi ende med at producere lavere kulstofemissioner.

Vi bør også overveje, at vi i tusindvis af år kan løbe tør for fossile brændstoffer, og lavere emissioner vil blive påtvunget os. I dette tilfælde kan klimaet vende tilbage til en tilstand, der er tættere på dets naturlige tilstand, og istider kan fortsætte, som de gjorde i løbet af den sidste halve million år.

Det vil være svært at forudsige, hvordan klimaændringer i de næste par århundreder vil påvirke en istid 10.000 år ud i fremtiden. Efter min mening bør vi bekymre os om opvarmningens indvirkning på de næste par århundreder. At bekymre sig om fjerne istider lige nu, selvom det er interessant, virker for mig som en distraktion, og vi bør fokusere mere på den nuværende krise. + Udforsk yderligere

Ishylder holder Antarktis gletsjere tilbage fra at øge havniveauet, men de smuldrer