Bir çalışma, Doğu Antarktika Buz Levhası’nın (EAIS) yaklaşık 9.000 yıl önceki önemli gerilemesinin, buzun erimesi ile okyanus dolaşımı arasındaki kendi kendini güçlendiren bir geri bildirim döngüsünden kaynaklandığını ortaya çıkardı.
Çalışma şurada görünüyor: Doğa Jeolojisi.
Araştırma ekibi, Ulusal Kutup Araştırmaları Enstitüsü (NIPR) ve İleri Araştırmalar Yüksek Lisans Üniversitesi’nden (SOKENDAI) Profesör Yusuke Suganuma tarafından yönetildi.
Araştırmacılar, Doğu Antarktika kıyılarına sıcak derin su akışının buz raflarının çökmesine neden olduğunu ve bunun da iç buz kaybını hızlandırdığını buldu. Keşif, Antarktika buzunun çekilmesinin yalnızca bölgesel bir olay olmadığını gösteriyor; daha ziyade, okyanus bağlantıları yoluyla birden fazla sektöre yayılma ve böylece buz kaybının genel büyüklüğünü artırma potansiyeline sahiptir.
Bir bölgedeki erime suyunun diğer bölgelerdeki erime süreçlerini hızlandırdığı bu olguya “kademeli pozitif geri besleme” adı veriliyor. Bu geri bildirim döngüsü, Antarktika buz tabakalarının hem geçmişte hem de günümüzde istikrarsızlığını anlamada çok önemli bir faktör olabilir.
Geçmişteki buz tabakasının çöküşünün mekanizmasını ortaya çıkarmak
Bu çalışma geçmişte buz tabakasının çökmesinin mekanizmasını açıklamayı amaçlamaktadır.
Dünyadaki tatlı suyun yarısından fazlasını içeren Doğu Antarktika Buz Tabakası, şu anda bazı kıyı bölgelerinde kitlesel kayıplar yaşıyor. Önemli buz tabakalarının iklim ısınmasının önceki dönemlerine nasıl tepki verdiğini anlamak zorunludur; çünkü bu, mevcut küresel ısınma olgusu bağlamında buz tabakalarının olası istikrarına dair vazgeçilmez içgörüler sağlar.
Bu olguyu araştırmak için araştırma ekibi, Japonya’nın Syowa İstasyonu yakınındaki Sôya Sahili boyunca yer alan Lützow-Holm Körfezi’nden toplanan deniz tortusu çekirdeklerini analiz etti. Bu çekirdekler, Dronning Maud Bölgesi’nde yürütülen jeomorfolojik ve jeolojik araştırmalarla birlikte analiz edildi. Bu çökeltiler, buzkıran Shirase’den alınan son numuneler de dahil olmak üzere, 1980 ile 2023 yılları arasında çok sayıda Japon Antarktika Araştırma Keşif Gezisi (JARE) aracılığıyla elde edildi.
Sedimantolojik, mikropaleontolojik ve jeokimyasal analizler de dahil olmak üzere bir dizi analitik teknikten yararlanan araştırmacılar, körfez ve çevresindeki geçmiş çevresel değişiklikleri yeniden yapılandırmayı başardılar. Bu yeniden yapılanma, berilyum izotop oranlarının ölçümlerinin kullanılmasıyla kolaylaştırılmıştır (10Olmak/9Olmak).
Araştırmanın sonuçları, yaklaşık 9.000 yıl önce körfezde sıcak Kutup Çevresi Derin Su (CDW) varlığının yoğunlaştığını ve bunun sonucunda yüzen buz raflarının çökmesine neden olduğunu gösterdi. Raflar parçalandıkça destek etkilerini yitirdiler ve iç buzun okyanusa doğru daha hızlı akmasına neden oldu.
Modelleme, kendi kendini güçlendiren bir geri bildirimi ortaya çıkarır
Araştırma ekibi, artan sıcak derin su akışını hızlandıran faktörleri anlamak için iklim ve yüksek çözünürlüklü okyanus modeli simülasyonları gerçekleştirdi. Modeller, Ross Buz Rafı da dahil olmak üzere diğer Antarktika bölgelerinden boşaltılan eriyik suyunun Güney Okyanusu boyunca yayıldığını gösterdi. Bu işlem yüzey katmanının tazelenmesine ve dikey tabakalaşmanın yoğunlaşmasına neden oldu.
Bu fenomenin, soğuk yüzey suyunun yukarıya doğru karışmasını bastırdığı, böylece sıcak derin suyun Doğu Antarktika’nın kıta sahanlığına doğru sızmasını kolaylaştırdığı gösterilmiştir. Bu süreç, pozitif bir geri besleme döngüsünün kurulmasıyla sonuçlandı; böylece eriyen su daha güçlü tabakalaşmaya yol açtı, bu da derin su akışının artmasına yol açarak buzun erimesini daha da kolaylaştırdı. Böyle bir basamaklı mekanizmanın varlığı, bir Antarktika sektöründeki erimenin, okyanus tele bağlantıları yoluyla diğerlerinde erimeyi tetikleyebileceğini veya hızlandırabileceğini düşündürmektedir.
Geçmişten gelen bir uyarı
Bu çalışma, Antarktika Buz Tabakasının doğal iklim ısınmasına tepki olarak kendi kendini güçlendiren, yaygın erimeye duyarlı olabileceğine dair bugüne kadarki en açık kanıtlardan birini sunuyor. Olayın, son buzul dönemine göre küresel sıcaklıkların arttığı bir dönem olan erken Holosen döneminde meydana gelmesine rağmen, bu çalışmayla aydınlatılan fiziksel mekanizmalar, çağdaş küresel ısınma olgusuyla doğrudan ilişkilidir.
Mevcut gözlemler, Batı Antarktika Buz Levhası’nın Thwaites ve Pine Adası buzulları gibi bazı kısımlarının, sıcak derin su girişimi nedeniyle halihazırda hızlı bir geri çekilme sürecinden geçtiğini gösteriyor. Benzer kademeli geri bildirimlerin günümüzde faaliyette olması durumunda, bölgesel erimenin yayılması ve genel buz tabakası kaybını hızlandırması, dolayısıyla küresel deniz seviyesinin hızlanan yükselişine katkıda bulunması olasılığı vardır.
Uluslararası işbirliği ve önemi
Araştırma, Ulusal Kutup Araştırmaları Enstitüsü (NIPR), Japonya Jeolojik Araştırması (AIST), Japonya Deniz-Yer Bilimi ve Teknolojisi Ajansı (JAMSTEC), Tokyo Üniversitesi, Kochi Üniversitesi, Hokkaido Üniversitesi ve Yeni Zelanda, İspanya ve diğerlerinden uluslararası ortaklar dahil olmak üzere 30’dan fazla kurum arasındaki işbirliğini içeriyordu.
Bu disiplinler arası çaba, Doğu Antarktika’daki buz tabakası-okyanus sisteminin kapsamlı bir şekilde yeniden inşasını sağlamak için jeolojik saha araştırmalarının, deniz çökeltisi analizlerinin, kozmojenik nüklid maruziyet tarihlemesinin ve birleşik iklim-okyanus modellemesinin entegrasyonunu gerektirdi.
Profesör Suganuma şu sonuca varıyor: “Bu çalışma, gelecekteki Antarktika buz tabakası davranışının daha doğru tahminlerini kolaylaştıracak temel verileri ve modelleme kanıtlarını sağlıyor. Bu çalışmada tanımlanan ardışık geri bildirimler, küçük bölgesel değişikliklerin potansiyel olarak küresel sonuçlara yol açabileceği fikrinin altını çizmeye hizmet ediyor.”
