Alaska mägiliustikud: 10-aastane lugu

Autor: María José Viñas / NASA maateaduse uudiste meeskond

Alaskas on viis protsenti maismaast kaetud liustikega, mis kaotavad palju jääd ja aitavad kaasa merepinna tõusule. Nende muutuste jälgimiseks on väike meeskond NASA rahastatud teadlasi lennutanud teadusinstrumente erkpunase ühe mootoriga lennukil alates 2009. aasta kevadest.

Peaaegu kümne aasta jooksul kestnud operatsioonide käigus on operatsiooni IceBridge Alaska meeskond enam kui kahekordistanud mäestiku liustike arvu, mida teatakse osariigis, mida tuntakse nime all „Viimane piir”. Missiooni andmed on viinud Alaska liustike kaotamiseni aastatel 1994–2013. : 75 gigatonni jääd aastas. Kampaania käigus tehtud mõõtmised on aidanud teadlastel kindlaks teha, et suurem osa Alaska jäistes väljades toimuvast massikaost on tingitud pinna sulamisest, mitte ookeanivete soojenemisest.

Alaskal katavad 5% maismaast liustikud, mis põhjustavad merepinna tõusu viisil, mis on nende suuruse suhtes ebaproportsionaalselt suur. Pilt NASA kaudu.

NASA operatsiooni IceBridge õhus läbiviidavad teaduskampaaniad on mõõtnud Maa muutuvaid liustikke ja jääkihtusid alates 2009. aastast. IceBridge loodi selleks, et vältida jääkõrguse mõõtmise tühimikku kahe satelliidimissiooni vahel: NASA jää, pilve ja maa kõrguse satelliidi (ICESat) vahel, mis seiskus andmete kogumine 2009. aastal ja selle ICESat-2, mis käivitati 2018. aastal. Kui NASA Goddardi kosmoselennukeskuse keskuses Greenbeltis Marylandis juhtisid teadlased kahte suuremat iga-aastast välireklaami Arktikas ja Antarktikas, siis Alaska liustike jälgimine langes väiksemale meeskonnale asub Alaska Fairbanksi ülikoolis.

De Havillandi saarmas. Pilt NASA kaudu.

Chris Larsen on operatsiooni IceBridge Alaska juhtiv teadlane ja Alaska ülikooli Fairbanksi teaduriprofessor. Larsen ütles:

NASA soovis leida olemasolevaid süsteeme, mis oleksid võimelised neid mõõtmisi lennukitest tegema ja neid kohe minema viima. Alaska ülikooli Fairbanksi ülikoolil oli käimasolev kõrgusemõõtmisprogramm alates 1991. aastast ning süsteem oli lennuvalmis - seega oli meil hea minna ja alustasime oma lende 2009. aasta mais.

Sellel pildil on näha Alaska Cordova lähedal asuvat Sheridani liustikku operatsiooni IceBridge lennult augustis 2018. Sheridan on järves poegiv liustik, millel on kiiresti lagunev ujuv keel. Pilt UAF / Martin Trufferi kaudu.

Punutud jõgi.

Väljakutseid pakkuvad mäelennud

Suurus on võrdne kuue Yellowstone'i rahvuspargiga, Wrangell-St. Eliase rahvuspark ja Alaska kaguosa looduskaitseala on Ameerika Ühendriikide suurim rahvuspark. Kaugem sait pakub hingekosutavaid vaateid ulatuslikule boreaalsele metsale, punutud liustikujõgedele ja kõrguvatele mägedele ning pakub ka optimaalset juurdepääsu paljudele piirkonna peamistele jääväljadele.

Pargi keskel, sadade miili kaugusel lähimast sillutatud teest, istuv on lodge, mis toimib ka kui IceBridge Alaska peamine operatsioonide baas. Sealt edasi viib Larseni meeskond igal aastal läbi kaks lennukampaaniat: ühe akumulatsioonihooaja lõpus mais ja teise sulahooaja lõpus augustis. Larsen ütles:

Nii sula- kui jäävool toimuvad siin üldiselt palju kiiremini kui Gröönimaal ja Antarktikas. Erinevus mais liustiku ja sama augustikuu liustiku vahel on tohutu.

Alates missiooni algusest on Larsen jääpinna muutuste mõõtmiseks kasutanud laserkõrgusemõõtjat - vahendit, mis laseb valguse impulsse ja näitab, kui kaua nad jäält põrkavad ja andurite juurde tagasi pöörduvad. 2012. aastal lisas ta radarikõla, et uurida mägiliustike all asuvat aluspõhja - teadlased soovivad mõõta liustiku otsa või otsa lähedal asuvat topograafiat, kuna see määrab sageli liustiku käitumise.

Pilt NASA kaudu.

Kuid radarit, selgub, on Alaska mägiliustikega keeruline kasutada.

Martin Truffer on Alaska ülikooli Fairbanksi jääfüüsika ekspert ja IceBridge Alaska kaasuurija. Ta ütles:

Radari energia jõudmine liustiku põhjani on tõesti väga raske - see on tegelikult palju raskem probleem, kui ma algul arvasin.

Enamik Alaska liustikke on parasvöötme all, mis tähendab, et nad asuvad sulamispunktis pinnast aluseni ja sisaldavad jää sees suuri taskuid vett, mis hajutavad radarilaineid. Asjade veelgi keerulisemaks muutmiseks peegeldavad kitsad liustikuorusid ümbritsevad kõrged mäed radarilaineid sama sageli kui aluspõhi. See segab signaali ja teeb teadlastele väljakutse liustiku aluse määratlemiseks. Truffer ütles:

Radari energia tuleb lihtsalt tagasi kõikjalt, kogu lennukist ümbritsevate mägede juurest ja siis peame dešifreerima, mis liustikupeenrast tuleb. Kunagi olid need päikesekuumad pliidid, mis olid valmistatud sellest U-kujulisest peeglist, mis fokuseeriks kogu päikesevalguse hotdogile. Selgub, et meie lennuk on sageli seal, kus hotdog oleks.

Miili liustik. Pilt NASA kaudu.

Kolme liustiku lugu

17. augusti 2018 eredal hommikul olid Larsen, Truffer ja Texase ülikooli bakalaureuseõppe tudeng Michael Christoffersen valmis alustama oma teaduslendude suvekampaaniat. IceBridge'i teadlased ja nende instrumendid sõidavad oma tavalise sõidu pardal: erkpunase ühe mootoriga De Havillandi saarma.

Otter kuulub Paul Clausile, bushipiloodile, kes on loginud enam kui 35 000 lennutundi, enamasti kõrbes. Claus lendab kõik IceBridge'i andmekogumisliinid mööda Alaska liustikke, kuna need rajad on sageli looklevad ja katuseharjajoonte lähedal, mis ei võimalda autopiloodi. Claussi lähedased teadmised Alaska keerulisest mäestiku ilmast on missiooni ohutuse ja tõhususe seisukohalt hindamatud. Larsen, kes on ise kommertspiloot, kes abistab lennu ajal kokpitis, ütles:

Kui mõni probleem ilmneb, on Paul juba sellest läbi elanud või teab, kuidas sellest ümber käia, ja sageli enne selle ilmnemist, sest näeb, et see tuleb

Larsen oli päevaprognoosi suhtes mõõdukalt optimistlik. Ta ütles:

Ilm paistab, et see tuleb meile hea, kuid võite saada selle piirkonna kohta maailma parima prognoosi ja ikkagi pääseda sinna välja ning olla hoopis teistsugune. Me ei saa enne teada, kui seda kontrollime. Paulil ja mul on ütlus: see on lihtne, kui see on lihtne, ja ma loodan, et saame seda täna öelda.

Päeva eesmärkide hulka kuulus lendamine üle kolme liustiku, mis, kuigi suhteliselt lähedal, käituvad erinevalt - mis on Alaska liustike seas väga tavaline.

Üks esimesi sihtmärke oli loodevee liustik Yahtse Glacier. Seda tüüpi liustikud asuvad sügaval vees ja neil on sisseehitatud tsüklilisus: nad vahelduvad loomulikult edasiliikumise ja tagasitõmbumise vahel. Ja praegu on Yahtse oma tüüpi kiiremini arenev liustik Alaska.

Varsti pärast seda lendas saar üle teiste liustike Icy lahe ääres - Alaska kaguosas asuvasse hingekosutavasse veekogu, mis on üks suurimaid rannikualade leevendusi (erinevus kõrgeima ja madalaima kõrguse vahel) maailmas. Alles sajand tagasi kaeti nüüd avatud veed jääga.

Jäämäed Harlequini järves. Pilt NASA kaudu.

Päeva lõplike eesmärkide hulka kuulus ka Malaspina liustik. Malaspina on Põhja-Ameerika suurim piedmonti liustik: suurte orgude liustike liitumiskoht, mis kohtuvad moodustades peaaegu seisva lobe, mille ristuvad psühhedeelsete settemustritega. Kosmosest nähtav tohutu liustik hõreneb kogu liidumaal keskmiselt 2, 3 jalga (0, 7 meetrit) aastas. Kuid selle tohutu ablatsioonitsoon muudab selle tulevaste soojenemiste suhtes haavatavaks. Larsen ütles:

Malaspinal on potentsiaal olla meie aja Alaska üks suuremaid geograafilisi arenguid. Muidugi võiks mu poeg olla seal tunnistajaks suurtele geograafilistele muutustele, kuna see võib avada suure järve või lahe.

17. augustil uuritud tosina liustiku korral oli IceBridge Alaska suvekampaania avaüritus edukas. Hiljem vedas atmosfääri jõgi Alaska kagusse palju vihma, maandades Larseni meeskonna mitmeks päevaks - ikkagi õnnestus neil täita 50 tundi teaduselende. Larsen ütles:

August võib Alaskal olla selline. Meie mai kampaania on üldiselt parem ilm ja stabiilsem. Sel aastal me seda ei saanud, kuid varasemate aastate jooksul on see olnud imeline - siis on maailm teie austrid ja saate teaduslike prioriteetide põhjal valida, kuhu soovite minna.

Järgmisel kuul, 15. septembril 2018, käivitas NASA ICESat-2 ja lõhe polaarpiirkondade jääkõrguse mõõtmistes lõpuks ületati. Larsen loodab, et uus kosmoselaev saab hästi hakkama mägiliustikega. Larsen ütles:

ICESat-2 jaoks on suurepärane see, et sellel on mitu laserkiirt, nii et tegelikult katab iga satelliidi läbipääs mitut maapealset rada - ja see aitab väiksemate sihtmärkide, näiteks Alaska liustike puhul.

Larsen jätkab IceBridge Alaska lendude korraldamist kuni 2020. aasta suveni ja aitab seega kaasa uue satelliidi piirkonnas jääkõrguse mõõtmiste valideerimisele.

Alumine rida: Lennates madalamale planeedi kõige dramaatilisimate maastike kohal, on teadlaste ja pilootide ringkond NASA operatsiooni IceBridge osana mõõtnud Alaska liustike muutusi juba kümmekond aastat. Meeskond on selle aja jooksul muutnud jää ulatust ja paksust märkimisväärselt.

NASA kaudu