Du har nå ingen tvil om å være oversvømmet av trusselen om global havnivåstigning. Med den nåværende estimerte hastigheten på en tidels tomme hvert år, kan havnivåstigning føre til at store skår av byer som New York, Galveston og Norfolk forsvinner under vann de neste 20 årene. Men en ny studie ut i Journal of Geophysical Research viser at på steder som Juneau, Alaska, skjer det motsatte: havnivået faller omtrent en halv tomme hvert år.
Hvordan kan dette være? Svaret ligger i et fenomen med smeltende isbreer og sivevekt over hele jorden som kalles "isbre isostatiske justeringer." Du vet kanskje ikke det, men den siste istiden forvandler fortsatt jordens overflate og påvirker alt fra våre dager til landets topografi.
I løpet av breenes storhetstid for 19 000 år siden, kjent som det siste ismaksimum, stønte jorden under tyngden av tunge islag tykke meter, med navn som trosser uttale: Laurentide isblad, Cordilleran isark, Fennoscandian isblad, og mange flere. Disse enorme hakkene med frossent vann presset ned på jordoverflaten, fortrenger jordskorpen og forårsaket formbart mantelstoff under å deformeres og flyte ut, og endrer jordas form - på samme måte som bunnen din gjør en depresjon på en sofa hvis du sitter på den lenge nok. Noen estimater antyder at en isplate som er omtrent en halv kilometer tykk kan forårsake en depresjon på 900 fot dypt - omtrent i en 83-etasjers bygning.
Den fordrevne mantelen renner ut i områdene rundt isplaten, noe som får landet til å stige opp, slik at utstoppingen i en sofa vil samle seg rundt vekten din. Disse områdene, kalt “forebulges”, kan være ganske små, men kan også nå mer enn 300 fot høye. Laurentide Ice Sheet, som veide ned det meste av Canada og Nord-USA, forårsaket for eksempel en oppløftning i de sentrale til sørlige delene av USA. Andre eldgamle isbreer skapte forkuler rundt Amazonas deltaområde som fremdeles er synlige i dag selv om isen smeltet for lenge siden.
Da forhistoriske isark begynte å smelte for rundt 11 700 år siden, endret imidlertid alt dette seg. Overflaten begynte å springe tilbake, slik at mer plass for mantelen kunne strømme tilbake. Det fikk land som tidligere hadde blitt veid ned, som Glacier Bay Park i Alaska og Hudson Bay i Canada, opp. De mest dramatiske eksemplene på oppløfting finnes steder som Russland, Island og Skandinavia, der de største isplatene fantes. I Sverige har for eksempel forskere funnet ut at det stigende landet skar en gammel innsjø kalt Malaren fra havet, og gjorde den til en ferskvannssjø.
Samtidig synker nå steder som en gang var forkjøle, siden de ikke lenger blir presset opp av islagene i nærheten. Når Skottland går tilbake, synker England for eksempel omtrent syvendedeler av en tomme i Nordsjøen hvert år. Tilsvarende, mens Canada runder omtrent fire centimeter hvert tiår, synker den østlige kysten av USA med en hastighet på omtrent tre tidels centimeter hvert år - mer enn halvparten av frekvensen av den nåværende globale havnivået. En studie publisert i 2015 spådde at Washington, DC ville falle med seks eller flere centimeter i løpet av det neste århundre på grunn av forstyrrelse kollaps, noe som kan sette nasjonens monumenter og militære installasjoner i fare.
Noe av den mest dramatiske løftet finnes på Island. (Martin De Lusenet, Flickr CC BY) Nyere anslag antyder at land i sørøst i Alaska stiger med en hastighet på 1, 18 tommer per år, en hastighet som er mye raskere enn tidligere antatt. Beboere føler allerede de dramatiske virkningene av denne endringen. På den positive siden har noen familier som bor på kysten doblet eller tredoblet eiendommen sin: Når kystbreer trekker seg tilbake og land en gang dekket av is gjennomgår isostatisk tilbakespring, stiger lavlandsområdene og skaper "nytt" land, som kan være en uventet velsignelse for familier som bor langs kysten. En familie var i stand til å bygge en ni-hulls golfbane på land som bare nylig dukket opp av sjøen, ifølge en New York Times- artikkel i 2009. Forskere har også sporet gravitasjonstrekket på Russell Island, Alaska, og oppdaget at det er har svekket seg hvert år når landet beveger seg lenger fra jordas sentrum.
Uplift vil øke mengden med steinsediment i områder som tidligere er dekket av vann. For eksempel spår forskere at oppløft vil føre til at elvemunninger i Alaskan-byen Hoonah tørker ut, noe som vil øke mengden med røde alger i området, som igjen kan skade de skjøre økosystemene der. I tillegg er noen forskere bekymret for at den raske løftingen i Alaska også vil endre matøkosystemet og levebrødet for laksefiskere.
Samtidig er det mange nye laksestrømmer som åpner seg i Glacier Bay, sier Eran Hood, professor i miljøvitenskap ved universitetet i Alaska. "Når isbreer smelter og går tilbake, endrer landdekket seg raskt, " sier han. “Mange nye områder blir skogkledde. Når isen går tilbake, rekoloniserer laksen seg. Det er ikke bra eller dårlig, bare annerledes. ”
Opphevingshastigheten på grunn av isostatisk justering av isbre over hele verden; Antarktis og Canada forventes å øke mest. (Av Erik Ivins, JPL. [Public domain], via Wikimedia Commons) Selv om de ikke er like synlige, forårsaker alle endringene forårsaket av isbresmelting og skiftende mantel også dramatiske endringer i jordas rotasjon og stoffer under jordoverflaten.
Da våre gargantuanske breer smeltet, mistet kontinentene nordover vekt raskt, noe som førte til en rask omfordeling av vekten. Nyere undersøkelser fra forskere fra NASA viser at dette forårsaker et fenomen som kalles “ekte polarvandring” der den skjeve fordelingen av vekten på jorden får planeten til å vippe på sin akse til den finner balansen. Nord- og sørpolene beveger oss mot landmassene som krymper raskest når jordas rotasjonssenter forskyves. Tidligere drev Nordpolen mot Canada; men siden 2000 har den kjørt mot Storbritannia og Europa på omtrent fire centimeter per år. Forskere har ikke vært nødt til å endre den faktiske geografiske plasseringen av Nordpolen ennå, men det kan endre seg i løpet av noen tiår.
Omfordeling av masse bremser også jordas rotasjon. I 2015 publiserte Gevard-geofysiker Jerry Mitrovica en studie i Science Advances som viste at issmelting førte til at havmassen svømmet rundt jordas sentrum og bremset jordens rotasjon. Han liknet fenomenet med en spinnende kunstløper som forlenget armene for å bremse seg.
Ismelte kan også være å vekke sovende jordskjelv og vulkaner. Store isbreer undertrykte jordskjelv, men ifølge en studie publisert i 2008 i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters, mens jorden rebounds, frigjøres det nedadgående trykket på platene og rystende eksisterende feil kunne reaktiveres. I Sørøst-Alaska, der løftet er mest utbredt, glir stillehavsplaten under den nordamerikanske platen, og forårsaker mye belastning. Forskere sier at isbreer tidligere hadde kvalt den belastningen, men tilbakespringet gjør at platene kan slipe mot hverandre igjen. "Byrden for breene var å holde mindre jordskjelv fra å frigjøre tektonisk stress, " sier Erik Ivins, en geofysiker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory.
Smeltende breer kan også gjøre plass for jordskjelv midt på platene. Et eksempel på dette fenomenet er serien med jordskjelv i New Madrid som rystet Midtvest-USA på 1800-tallet. Mens mange jordskjelv oppstår på feillinjer der to separate plater glir oppå hverandre, spekulerer forskere at jordskjelvene i New Madrid-området skjedde på et sted hvor varm, smeltet stein under jordskorpen en gang ønsket å sprekke gjennom, men ble kvalt etter vekten av massive isark. Nå som isplatene har smeltet, står imidlertid mantelen fritt til å boble opp igjen.
Forskere har også funnet en kobling mellom nedbryting og utstrømning av magma fra jorden, selv om de ikke er sikre på hvorfor den ene forårsaker den andre. I løpet av de siste fem årene har Island fått tre store vulkanutbrudd, noe som er uvanlig for området. Noen studier antyder at isbreenees vekt dempet vulkansk aktivitet og den nylige smeltingen er 20-30 ganger mer sannsynlig å utløse vulkanutbrudd på steder som Island og Grønland.
De vandrende stolpene: Inntil nylig hadde jordaksen sakte beveget seg mot Canada, som vist på denne grafikken; Nå skifter smeltende is og andre faktorer jordas akse mot Europa. (NASA / JPL-Caltech) Mye av mysteriet knyttet til eldgamle breer er fremdeles uløst. Forskere prøver fortsatt å lage en nøyaktig modell for isostatisk justering av isbre, sier Richard Snay, hovedforfatteren av den siste studien i Journal of Geophysical Research . "Det har vært slik programvare siden begynnelsen av 90-tallet for lengdegrad- og breddegradsmålinger, men vertikale målinger har alltid vært vanskelig, " sier Snay. Han og kollegene har utviklet nye ligninger for måling av isostatisk justering basert på et komplekst sett med modeller som først ble publisert av Dick Peltier, professor ved University of Toronto. Peltiers modeller tar ikke bare hensyn til mantelviskositet, men også tidligere havnivåhistorier, data fra satellitter som for øyeblikket går i bane rundt jorden og til og med gamle poster oversatt fra babylonske og kinesiske tekster. "Vi prøver å se på isbreenes historie som en funksjon av tid og elastisitet på den dype jorden, " sier Peltier. “Teorien fortsetter å være raffinert. En av hovedutfordringene med dette arbeidet er å beskrive virkningene som oppstår i jordens system i dag, som oppstår som et resultat av den siste istiden for tusenvis av år siden. "
I tillegg til alle de ukjente vet ikke forskere nøyaktig hvordan denne forhistoriske prosessen vil bli påvirket av dagens oppvarmingsmønstre, som akselererer ismel med en enestående hastighet. I Alaska betyr global oppvarming mindre snø om vinteren, sier Hood.
"Det er mye raskere istap her sammenlignet med mange regioner i verden, " sier han. "Det menneskelige fingeravtrykket ved global oppvarming forverrer bare problemer og øker frekvensen av isostatiske justeringer av isen."
Og selv om effektene kan variere fra by til by - lokale havnivåer kan stige eller synke - er det tydelig at effektene er dramatiske, uansett hvor de måtte være. Selv om mange av breene lenge har gått, er det tydelig at vekten av deres tilstedeværelse fremdeles henger på jorden og på livene våre.
