Gheața se găsește în toată lumea într-o mare varietate de forme. Mai mult decât simpla apă înghețată, diferitele forme de gheață spun povestea mediului lor pe măsură ce se schimbă odată cu anotimpurile și arată tendințele schimbării climatului de pe Pământ.
Oamenii de știință studiază probele de bază trase din adâncurile formațiunilor mari de gheață, cum ar fi capacele de gheață și ghețarii, pentru a descoperi modul în care climatul local s-a schimbat de-a lungul a sute de ani și pentru a ajuta la prezicerea modului în care se va schimba climatul în viitor, a declarat Melissa Hage, un mediu om de știință și profesor asistent la Oxford College of Emory University din Georgia.
Aici definim termenii comuni care descriu diferitele tipuri de formațiuni de gheață găsite în întreaga lume.
Gheţarii
Ghețarii sunt mase mari de gheață de apă dulce pe terenuri care se formează din zăpadă care se încadrează, care în cele din urmă devine atât de grea încât este comprimată în gheață, conform Centrului Național de Date despre Zăpadă și Gheață (NSIDC). Ghețarii au dimensiuni de la aproximativ lungimea unui teren de fotbal (120 de metri sau 110 metri) până la câteva sute de mile lungime și pot fi găsite pe fiecare continent.
Tehnic vorbind, ghețarii sunt forme mai mici de capace de gheață și straturi de gheață, toate acestea fiind mase mari de gheață care se strecoară încet în peisaj, indiferent de ce se află sub ele. Acești giganți cu gheață cu mișcare lentă pot traversa lanțuri montane întregi și chiar vulcani activi, potrivit lui Benjamin Edwards, un vulcanolog al Colegiului Dickinson din Pennsylvania, care studiază interacțiunile dintre ghețari și vulcani.
Ghețarii nu mai cresc unde se întâlnesc cu oceanul și apa sărată mai caldă topește marginea masei de apă dulce înghețată. Temperaturile oceanului încălzite au crescut ritmul de topire a ghețarilor și a altor formațiuni de gheață, cum ar fi aisbergurile și rafturile de gheață din ocean sau în apropierea oceanului, potrivit lui Justin Burton, fizician la Colegiul Emory din Georgia, care studiază fizica pierderii ghețarului. Ghețarii sunt unul dintre cei mai buni indicatori de mediu pentru schimbările climatice, datorită schimbărilor vizibile pe care le suferă de-a lungul scărilor de timp cât mai puțin de câteva zile.
Iceberguri
Aisbergurile sunt mase mari, plutitoare de gheață de apă dulce, care s-au rupt în afară de ghețari, foi de gheață sau rafturi de gheață și căzute în ocean, conform Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice (NOAA). Pentru a fi numit un aisberg, masa de gheață trebuie să se ridice la mai mult de 4,9 m deasupra nivelului mării, să fie cuprinsă între 30 și 50 m (30 până la 50 m) grosime și să acopere o suprafață de cel puțin 5.382 metri pătrați ( 500 mp).
Bucățile de gheață care sunt prea mici pentru a fi clasificate ca aisberg au primit nume mai colorate, potrivit NSIDC. De exemplu, „biții bergeri” sunt, de obicei, bucăți de gheață care s-au rupt de un aisberg și au mai puțin de 15 m (5 m) de lungime. „Cultivatorii” sunt bucăți de gheață puțin mai mici, cam de dimensiunea unui camionet; și bucățile de „gheață brățată” sunt fragmentele care se află la 2 m de 6,5 metri.
Aisbergurile pot fi de asemenea în formă tabulară, ceea ce indică aisbergul prins de marginea unui raft de gheață. Cunoscute și sub denumirea de insule de gheață din Arctica, aceste forme de gheață mari, dreptunghiulare, au de obicei vârfuri plane cu laturi aproape perpendiculare.
Foaie de gheață
Foile de gheață sunt cele mai mari formațiuni de gheață din lume. Aceste câmpii enorme de gheață acoperă peste 20.000 km pătrați (50.000 km pătrați), conform NSIDC. Pe Pământ există doar trei straturi de gheață, care acoperă Groenlanda, Antarctica de Vest și Antarctica de Est. În ultima epocă de gheață, straturile de gheață au acoperit de asemenea zone mari din America de Nord, America de Sud și Europa de Nord.
Combinate, mai mult de 99 la sută din apa dulce de pe Pământ este deținută în prezent în straturile de gheață din Groenlanda și Antarctica, conform NSIDC. Oamenii de știință estimează că, dacă s-ar topi doar gheața Groenlandei, nivelul mării ar crește aproximativ 6 m și dacă ambele straturi de gheață din Antarctica s-ar topi, nivelul mării ar crește 200 m (60 m). Cu toate acestea, ar trebui să se topească aceste glazuri câteva sute de ani.
În ultimele decenii, unele părți ale gheții deasupra Antarcticii s-au topit constant. Deși poate părea că doar o cantitate relativ mică de gheață s-a topit, este suficient să fi provocat creșterea continentului, la fel ca Islanda la sfârșitul ultimei epoci de gheață, a declarat Edwards pentru Live Science. Islanda a trecut printr-o perioadă de vulcanism crescut în acea perioadă, posibil din cauza revenirii crustei după ce gheața nu a mai cântărit-o. Acelasi rezultat ar putea deveni o preocupare pentru Antarctica de Vest, a spus Edwards, "desi nu intelegem cu adevarat acea zona suficient de bine pentru a sti cu siguranta".
Capacele de gheață și câmpurile de gheață
Capacele de gheață sunt foi de gheață care au mai puțin de 20.000 km pătrați (50.000 km pătrați). Aceste structuri de gheață se formează de obicei în regiuni polare, care sunt în mare parte plane și la altitudini mari, conform NSIDC. Islanda, de exemplu, este acoperită în mare parte de capace de gheață. Capa de gheață Vatnajökull din partea de est a Islandei este cel mai mare capac de gheață din Europa, acoperind aproximativ 8.127 mile pătrate (8.100 km pătrați) și medie de 400 m.
Câmpurile de gheață și capacele de gheață sunt foarte similare ca dimensiune și locație și diferă doar în ceea ce privește modul în care fluxul de gheață este influențat de împrejurimile sale, conform Serviciului Parcului Național (NPS). Câmpurile de gheață conțin munți și creste care ies din suprafața gheții și modifică modul în care gheața curge, la fel ca un bolovan mare care privește deasupra suprafeței unui pârâu, ceea ce face ca apa să curgă în jurul acesteia. Capacele de gheață, pe de altă parte, se construiesc pe deasupra oricărui teren și se răspândesc din centrul lor.
Mélange de gheață
O mélange de gheață este, în esență, o neteză uriașă care se formează în fiordurile glaciare care sunt formate din gheață de mare, aisberguri și rudele mai mici ale aisbergurilor, potrivit Burton. Mélange se formează atunci când curenții oceanici sau vânturile de suprafață nu reușesc să mute masa de gheață din fiord, formând o graniță parțială între ghețar și ocean.
Mélangele de gheață sunt considerate cel mai mare material granular din lume datorită cantității mari de sedimente suspendate și lichid care este conținut în nămolul de gheață, a spus Burton.
Deoarece zonele de gheață nu sunt gheață solidă, apa oceanului relativ mai caldă se poate scurge prin gheață până la fața ghețarului. Această caracteristică înseamnă că gheața are o influență majoră asupra cât de mult se desparte un ghețar și câtă apă dulce intră în fiord.
Raft de gheață
Majoritatea rafturilor de gheață ale Pământului se găsesc în jurul coastei Antarcticii, dar pot fi, de asemenea, găsite oriunde acea gheață terestră, cum ar fi un ghețar, curge în oceanul rece, conform NSIDC. Rafturile sunt făcute din foi plutitoare de gheață care se conectează la o masă de teren. Sunt formate când gheața curge încet din ghețari și fluxurile de gheață pe ocean, dar gheața nu se topește imediat din cauza temperaturilor reci ale oceanului. Rafturile se construiesc apoi din gheață suplimentară care curge din ghețari.
Fluxuri de gheață
Curentele de gheață sunt râuri de straturi de gheață care curg relativ mai rapid decât gheața din jur, care se mișcă de obicei aproximativ o jumătate de milă (800 m) pe an, în medie.
Glacierul Jakobshavn din Groenlanda, cel mai rapid ghețar din lume, este uneori clasificat ca un gheață. Conform unui articol din 2014 publicat în jurnalul Cryosphere, Jakobshavn se deplasează cu o viteză de aproximativ 10,5 mile pe an.
Gheata de mare
Gheața de mare este apă sărată înghețată și se găsește în oceanele polare îndepărtate. Acesta acoperă aproximativ 9,65 milioane mile pătrate (25 milioane km pătrați) de Pământ pe an, în conformitate cu NSIDC.
Gheața de mare este vitală pentru ecosistemele și climatul regiunilor polare și poate influența, de asemenea, circulația oceanelor și vremea, potrivit Observatorului Pământului NASA. Aceste bucăți de gheață cu apă sărată reduc eroziunea rafturilor de gheață și a ghețarilor din apropierea coastei, reducând la minimum valurile și vântul și creează o suprafață izolatoare pentru a reduce evaporarea apei și a pierderilor de căldură în atmosferă. În lunile călduroase de vară, topirea gheții marine eliberează nutrienți înapoi în ocean și expune suprafața oceanului la lumina soarelui, ambele stimulând creșterea fitoplanctonului, care constituie fundamentul rețelei alimentare alimentare marine.
Pe măsură ce clima Pământului suferă schimbări rapide, gheața marină s-a topit într-un ritm mai rapid decât poate îngheța. Acest lucru este evident mai ales în zona arctică, unde temperaturile oceanelor și ale terenului cresc mai repede decât sunt în orice alt loc de pe Pământ, a spus Edwards.
Snowball Earth
Pământul înghețat, poreclit Globul de Zăpadă, se referă la perioade în timp din registrul geologic, când majoritatea, dacă nu toate, a planetei au fost înghețate, potrivit Jurnalului de Știință al Dartmouth.
"Patru vârste de gheață, între 750 și 580 de milioane de ani în urmă, ar fi putut fi atât de severe încât întreaga suprafață a Pământului, de la pol la pol, inclusiv oceanele, a înghețat complet", a spus Hage. "Odată ce oceanele polare au început să înghețe, s-a reflectat mai multă lumină solară pe suprafețele albe de gheață și s-a amplificat răcirea."
Oamenii de știință estimează că temperatura medie pe Pământ a scăzut la minus 58 de grade Fahrenheit (minus 50 de grade Celsius) în aceste perioade și că ciclul apei (ciclul în care apa trece între atmosferă, uscat și oceane) s-a oprit.
Există însă o oarecare dezbatere cu privire la faptul dacă Pământul era complet înghețat solid sau dacă mai existau pete de apă neteasă sau deschisă la ecuator, unde lumina soarelui ar putea intra în apă și să permită unor organisme să supraviețuiască.
Oamenii de știință cred că, la un moment dat, nivelurile de dioxid de carbon au crescut în atmosferă, cel mai probabil din cauza vulcanilor, care au crescut temperatura suficient pentru a relua ciclul apei. Cantitatea crescută de vapori de apă din aer, în plus față de dioxidul de carbon, a declanșat o perioadă de încălzire fugită, crescând temperaturile globale la 122 grade F (50 grade C) pe câteva sute de ani, a spus Hage. Modificările ușoare ale orbitei Pământului sau înclinării axiale au adus în cele din urmă temperatura medie a planetei la temperatura actuală de susținere a vieții de 58,9 grade F (14,9 grade C).
Cercetările sugerează că o explozie uriașă de viață, cunoscută sub numele de explozie cambriană, a avut loc la sfârșitul perioadei bulgării de zăpadă, potrivit Muzeului de Paleontologie al Universității din California. Este cea mai timpurie perioadă cunoscută din registrul fosil în care apar grupuri majore de animale (cum ar fi brachiopodii și trilobiții) pe parcursul unei perioade scurte de timp geologic (aproximativ 40 de milioane de ani).
