Jól bebizonyosodott, hogy az elkövetkező években a szén-dioxid növekvő mennyisége a levegőben megváltoztatja az éghajlatot, ezáltal a jégsapkák gyorsuló ütemben megolvadnak, és a tengeri szint világszerte emelkedik. Egy új tudományos eredmény azonban a zavaró, teljesen különálló közvetlen jéghatásra utal - ez a tény semmi köze sincs a melegítéshez.
Amint azt a tegnap közzétett tanulmányban a Journal of Physics D, a MIT kutatói felfedezték, hogy pusztán megnövekedett szén-dioxid-koncentráció jelenlétében a jég jelentősen gyengül, csökkentett anyagszilárdsággal és törésállósággal, hőmérséklettől függetlenül. Ha elegendő mennyiségű szén-dioxid van a levegőben, ez önmagában valószínűleg meghosszabbítja a gleccsereket és a töréseket. Adja hozzá azt a tényt, hogy a globális hőmérséklet továbbra is melegszik - különösen a pólusok körül -, és e két tényező kombinációja azt jelentené, hogy a jégsapkák még gyorsabban megolvadnak, mint ahogy a szakértők korábban előre vetítették.
"Ha a jégsapkák és a gleccserek továbbra is repednek és darabokra törnek, akkor a levegőnek kitett felületük jelentősen megnő, ami felgyorsult olvadáshoz és a földön sokkal kisebb lefedettséghez vezethet" - mondta a tanulmány vezető szerzője, Markus Buehler. "E változások következményeit még a szakértőknek kell feltárniuk, ám ezek hozzájárulhatnak a globális éghajlat változásaihoz."
Buehler és társszerzője, Zhao Qin atomi szinten számítógépes szimulációkat alkalmazott, hogy felmérjék a jég szilárdságának dinamikáját szén-dioxid különböző koncentrációinak jelenlétében. Megállapították, hogy a gáz csökkenti a jég erősségét azáltal, hogy beavatkozik a hidrogénkötésekbe, amelyek a vízmolekulákat egy jégkristályban tartják. Pontosabban, atomi szinten a szén-dioxid versenyben áll a kötött vízmolekulákkal, és elég nagy koncentrációban kiszorítja őket a kötésekből, és helyet foglal el.
A szén-dioxid molekulák elkezdenek beszivárogni egy darab jégbe a külső szélén, majd lassan elválasztják egymást úgy, hogy befelé vándorolnak, amikor repedés képződik. Ezzel a vízmolekulákat a perem felé kifelé vonzzák, és kötéseket képeznek a vízmolekulák hidrogénatomjaival, megszakadt kötéseket hagyva a kristályszerkezetben és csökkentve a jég teljes szilárdságát. A szimulációk azt mutatták, hogy a jég, amelyre szén-dioxiddal beszivárogtak, hogy a gáz térfogatának két százalékát elfoglalja, durván 38 százalékkal kevésbé erős.
"Bizonyos értelemben a szén-dioxid okozta jégtörés hasonló az anyagnak a korrózió következtében történő bomlásához, például egy autó, épület vagy erőmű szerkezetéhez, ahol kémiai anyagok" felbomlik "az anyagokon, amelyek lassan romlanak, Buehler mondta a Környezetvédelmi Kutató Web-nek . Mivel a gleccserek jellemzően kis repedések kialakulásával kezdnek szétesni, a kutatók szerint ez további nagy törésekhez vezethet, mint például az, ami nemrégiben történt az Antarktiszon, és a New York Citynél nagyobb töredéket eredményezett.
Mivel a megállapítás az első bizonyíték erre a jelenségre, túl korai lenne azt mondani, hogy az előző előrejelzéseknél mekkora mértékben gyorsítja fel a jégolvadást. Számos mechanizmus létezik, amelyek révén a szakértők arra késztethetik a jégolvadékra és a tengerszint emelkedésére vonatkozó becsléseik felfelé történő felülvizsgálatát, tekintettel az üvegházhatású gázok kibocsátásának folyamatos növekedésére.
A nyilvánvaló - hogy a melegebb levegő és a gyengébb jég - gyorsabb olvadási sebességet jelent. Az a tény, hogy a jégsapkák döntő szerepet játszanak a napfény visszaverődésében az űrben. Jelenleg a Föld felületének körülbelül hét százalékát fedik le, de felelősek a nap sugarai 80 százalékának visszaveréséért. Ennek oka az, hogy a jég élénkfehér színe hatékonyabban tükrözi a fényt, mint szinte bármilyen más talajtakaró.
Ha a megnövekedett szén-dioxid-koncentráció és a melegebb hőmérsékletek miatt a jég váratlanul gyorsan megolvad, a fényes fehér jég helyét sötét óceánvíz váltja fel. Egyre több napfény jut be a légkörbe, és ott marad, így egyre több melegedést okoz. Ez a pozitív visszacsatolási kör képezheti az egyik rettegett „csúcspontot”, amelyet a klimatológusok félnek, hogy az éghajlatunkat ellenőrizetlen úton továbbíthatják a baleset felé.
Mivel a cikk csak a jéggel foglalkozik mikroszkopikus szinten, a következő lépés a megnövekedett szén-dioxid-koncentráció hatásainak vizsgálata a jégen laboratóriumi környezetben annak ellenőrzésére, hogy a szimulált modell hatása igaz-e. Természetesen, ha semmi sem változik a szén-dioxid-kibocsátás szempontjából, akkor esélyünk van arra, hogy kiderítsük, ezek a hatások sokkal nagyobb léptékben fordulnak elő - a világ gleccsereiben és a sarki jégsapkákban.
