แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์
แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์เป็นแผ่นน้ำแข็งที่ก่อตัวเป็นมวลน้ำแข็งที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลก มีความหนาเฉลี่ย1,673 เมตร (5,489 ฟุต)และหนา ที่สุดกว่า 3,488 เมตร (11,444 ฟุต) [ 2 ]มีความยาวเกือบ2,900 กิโลเมตร (1,800 ไมล์)ในทิศเหนือ-ใต้ โดยมีความกว้างสูงสุด1,100 กิโลเมตร (680 ไมล์)ที่ละติจูด77°Nใกล้กับขอบด้านเหนือ[ 1 ]แผ่นน้ำแข็งนี้ครอบคลุมพื้นที่1,710,000 ตารางกิโลเมตร (660,000 ตารางไมล์)ประมาณ 80% ของพื้นผิวของกรีนแลนด์หรือประมาณ 12% ของพื้นที่ของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกา [ 2 ] คำว่า 'แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์' มักจะย่อเป็น GIS หรือ GrIS ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
กรีนแลนด์มีธารน้ำแข็งและแผ่นน้ำแข็ง ขนาดใหญ่ มาอย่างน้อย 18 ล้านปีแล้ว[ 7 ]แต่แผ่นน้ำแข็งแผ่นเดียวได้ปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของเกาะเป็นครั้งแรกเมื่อประมาณ 2.6 ล้านปีก่อน[ 8 ]นับตั้งแต่นั้นมา แผ่นน้ำแข็งก็มีการขยายตัว[ 9 ] [ 10 ]และหดตัวลงอย่างมาก[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]น้ำแข็งที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักในกรีนแลนด์มีอายุประมาณ 1 ล้านปี[ 14 ]เนื่องจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจก จากกิจกรรมของมนุษย์ ปัจจุบันแผ่นน้ำแข็งมีอุณหภูมิสูงที่สุดในรอบ 1,000 ปีที่ผ่านมา[ 15 ]และกำลังสูญเสียน้ำแข็งในอัตราที่เร็วที่สุดอย่างน้อยในรอบ 12,000 ปีที่ผ่านมา[ 16 ]
ทุกฤดูร้อน พื้นผิวบางส่วนจะละลายและหน้าผาน้ำแข็งจะแตกตัวลงสู่ทะเล โดยปกติแล้วแผ่นน้ำแข็งจะได้รับการเติมเต็มด้วยหิมะในฤดูหนาว[ 4 ]แต่เนื่องจากภาวะโลกร้อนแผ่นน้ำแข็งจึงละลายเร็วกว่าก่อนปี 1850 ถึง 2-5 เท่า[ 17 ] และปริมาณหิมะก็ไม่เพียงพอตั้งแต่ปี 1996 [ 18 ]หาก บรรลุเป้าหมายของ ข้อตกลงปารีสในการรักษาอุณหภูมิโลกไม่ให้สูงเกิน2 องศาเซลเซียส (3.6 องศาฟาเรนไฮต์)การละลายของน้ำแข็งในกรีนแลนด์เพียงอย่างเดียวจะทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลก สูงขึ้นประมาณ 6 เซนติเมตร ( 2 + 1/2 นิ้ว )ภายในสิ้นศตวรรษนี้ หากไม่มีการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก การละลายจะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นประมาณ13เซนติเมตร(5 นิ้ว)ภายในปี 2100 [ 19 ] : 1302โดยกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจสูงถึงประมาณ33 เซนติเมตร (13 นิ้ว ) [ 20 ]สำหรับการเปรียบเทียบ การละลายมีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น1.4ซม. ( 1/2 นิ้ว )ตั้งแต่ปี 1972 [ 21 ]ในขณะที่ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นจากทุกแหล่งอยู่ที่15–25 ซม. (6–10 นิ้ว)ระหว่างปี 1901 ถึง 2018 [ 22 ] : 5
หากน้ำแข็ง ทั้งหมด 2,900,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร (696,000 ลูกบาศก์ไมล์) ละลาย จะทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นประมาณ 7.4 เมตร (24 ฟุต) [ 2 ] ภาวะโลกร้อนระหว่าง1.7 °C (3.1 °F)และ2.3 °C (4.1 °F)อาจทำให้การละลายนี้หลีกเลี่ยงไม่ได้[ 6 ]อย่างไรก็ตาม1.5 °C (2.7 °F)ก็ยังทำให้เกิดการสูญเสียน้ำแข็งเทียบเท่ากับการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล1.4 เมตร ( 4 + 1 ⁄ 2ฟุต) [ 23 ]และน้ำแข็งจะสูญเสียมากขึ้นหากอุณหภูมิสูงกว่าระดับนั้นก่อนที่จะลดลง[ 6 ]หากอุณหภูมิโลกยังคงสูงขึ้น น้ำแข็งแผ่นนี้มีแนวโน้มที่จะหายไปภายใน 10,000 ปี[ 24 ] [ 25 ]ในกรณีที่อุณหภูมิสูงมาก อายุการใช้งานในอนาคตจะลดลงเหลือประมาณ 1,000 ปี[ 20 ] ใต้แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์มีภูเขาและแอ่งทะเลสาบ
คำอธิบาย

แผ่นน้ำแข็งก่อตัวขึ้นผ่านกระบวนการเกิดธารน้ำแข็งเมื่อสภาพอากาศในท้องถิ่นหนาวเย็นเพียงพอที่หิมะจะสะสมตัวได้ในแต่ละปี เมื่อชั้นหิมะประจำปีทับถมกัน น้ำหนักของหิมะจะค่อยๆ อัดชั้นหิมะที่อยู่ลึกกว่าให้กลายเป็นน้ำแข็งฟุ้งและจากนั้นก็กลายเป็นน้ำแข็งธารน้ำแข็งที่แข็งตัวในระยะเวลาหลายร้อยปี[ 13 ]เมื่อแผ่นน้ำแข็งก่อตัวขึ้นในกรีนแลนด์ ขนาดของมันก็คงที่คล้ายกับสภาพปัจจุบัน[ 26 ]อย่างไรก็ตาม มี 11 ช่วงเวลาในประวัติศาสตร์ของกรีนแลนด์ที่แผ่นน้ำแข็งขยายออกไปไกลถึง120 กิโลเมตร (75 ไมล์)เกินขอบเขตปัจจุบัน โดยครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 1 ล้านปีก่อน[ 9 ] [ 10 ]
น้ำหนักของน้ำแข็งทำให้มัน "ไหล" อย่างช้าๆ เว้นแต่จะถูกหยุดโดยสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่พอ เช่นภูเขา[ 13 ]กรีนแลนด์มีภูเขามากมายอยู่ใกล้ชายฝั่งซึ่งโดยปกติจะป้องกันไม่ให้แผ่นน้ำแข็งไหลต่อไปในมหาสมุทรอาร์กติก การ เกิดธารน้ำแข็ง 11 ครั้งก่อนหน้านี้มีความสำคัญเนื่องจากแผ่นน้ำแข็งเติบโตจนมีขนาดใหญ่พอที่จะไหลข้ามภูเขาเหล่านั้นได้[ 9 ] [ 10 ]ปัจจุบัน ขอบด้านตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันออกเฉียงใต้ของแผ่นน้ำแข็งเป็นพื้นที่หลักที่มีช่องว่างในภูเขามากพอที่จะทำให้แผ่นน้ำแข็งไหลออกสู่มหาสมุทรผ่านธารน้ำแข็ง ทางออก ธาร น้ำแข็งเหล่านี้มักจะแตกตัวเป็นน้ำแข็งในสิ่งที่เรียกว่าการแตกตัวของน้ำแข็ง[ 27 ]ตะกอนที่ปล่อยออกมาจากน้ำแข็งที่แตกตัวและละลายจะสะสมอยู่บนพื้นทะเล และแกนตะกอนจากสถานที่ต่างๆ เช่นช่องแคบฟรามให้บันทึกการเกิดธารน้ำแข็งในกรีนแลนด์มายาวนาน[ 7 ]
ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา
แม้ว่าจะมีหลักฐานของธารน้ำแข็ง ขนาดใหญ่ ในกรีนแลนด์ในช่วง 18 ล้านปีที่ผ่านมา[ 7 ]แต่มวลน้ำแข็งเหล่านี้น่าจะคล้ายกับตัวอย่างขนาดเล็กในปัจจุบันต่างๆ เช่นManiitsoqและFlade Isblinkซึ่งครอบคลุมพื้นที่76,000 และ 100,000 ตารางกิโลเมตร (29,000 และ 39,000 ตารางไมล์)รอบๆ ขอบทวีป สภาพแวดล้อมในกรีนแลนด์ในตอนแรกไม่เหมาะสมสำหรับการพัฒนาแผ่นน้ำแข็งที่ต่อเนื่องกัน แต่สิ่งนี้เริ่มเปลี่ยนแปลงเมื่อประมาณ 10 ล้านปีก่อนในช่วงกลางยุคไมโอซีนเมื่อขอบทวีปแบบพาสซีฟ สองแห่ง ซึ่งปัจจุบันก่อตัวเป็นที่ราบสูงของกรีนแลนด์ตะวันตกและตะวันออกประสบกับการยกตัวขึ้นและในที่สุดก็ก่อตัวเป็นพื้นผิวราบด้านบนที่ความสูง 2,000 ถึง 3,000 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล[ 29 ] [ 30 ]
การยกตัวขึ้นในภายหลังในช่วงไพลโอซีนทำให้เกิดพื้นผิวราบต่ำที่ระดับความสูง 500 ถึง 1000 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล การยกตัวขึ้นในระยะที่สามทำให้เกิดหุบเขาและฟยอร์ด หลายแห่ง ใต้พื้นผิวราบ การยกตัวขึ้นนี้ทำให้การเกิดธารน้ำแข็งรุนแรงขึ้นเนื่องจากปริมาณน้ำฝนที่เกิดจากภูมิประเทศ เพิ่มขึ้น และอุณหภูมิพื้นผิวที่เย็นลงทำให้น้ำแข็งสะสมและคงอยู่ได้[ 29 ] [ 30 ]เมื่อประมาณ 3 ล้านปีก่อน ในช่วงยุคไพลโอซีนที่อบอุ่น น้ำแข็งของกรีนแลนด์จำกัดอยู่เฉพาะยอดเขาที่สูงที่สุดทางตะวันออกและทางใต้[ 31 ]พื้นที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งค่อยๆ ขยายตัวตั้งแต่นั้นมา[ 8 ]จนกระทั่ง ระดับ คาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศลดลงเหลือระหว่าง 280 ถึง 320 ppmเมื่อ 2.7–2.6 ล้านปีก่อน ซึ่งในเวลานั้นอุณหภูมิได้ลดลงมากพอที่จะทำให้แผ่นน้ำแข็ง ที่กระจัดกระจาย เชื่อมต่อกันและปกคลุมเกาะส่วนใหญ่[ 3 ]
ตัวอย่างแกนน้ำแข็งและตะกอน

ฐานของแผ่นน้ำแข็งอาจอุ่นพอเนื่องจากกิจกรรมความร้อนใต้พิภพจนมีน้ำเหลวอยู่ใต้แผ่น น้ำแข็ง [ 33 ]น้ำเหลวนี้ภายใต้แรงดันจากน้ำหนักของน้ำแข็งด้านบน อาจทำให้เกิดการกัดเซาะจนในที่สุดเหลือเพียงหินฐานอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม มีบางส่วนของแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ ใกล้กับยอดเขา ที่แผ่นน้ำแข็งเลื่อนผ่านชั้นน้ำแข็งฐานที่แข็งตัวติดกับพื้นดิน ทำให้ดิน โบราณได้รับการรักษาไว้ ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการเจาะ ดินที่เก่าแก่ที่สุดดังกล่าวถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาประมาณ 2.7 ล้านปี[ 13 ] ในขณะที่ แกนน้ำแข็งลึกอีก3 กิโลเมตร (1.9 ไมล์)จากยอดเขาเผยให้เห็นน้ำแข็งที่มีอายุประมาณ 1,000,000 ปี[ 14 ]
ตัวอย่างตะกอนจากทะเลแลบราดอร์ให้หลักฐานว่าน้ำแข็งทางตอนใต้ของกรีนแลนด์เกือบทั้งหมดละลายไปเมื่อประมาณ 400,000 ปีก่อน ในช่วงMarine Isotope Stage 11 [ 11 ] [ 34 ] ตัวอย่างแกนน้ำแข็งอื่นๆ จากCamp Centuryทางตะวันตกเฉียงเหนือของกรีนแลนด์แสดงให้เห็นว่าน้ำแข็งที่นั่นละลายไปอย่างน้อยหนึ่งครั้งในช่วง 1.4 ล้านปีที่ผ่านมา ในช่วงยุคไพลสโตซีนและไม่กลับมาอีกเป็นเวลาอย่างน้อย 280,000 ปี[ 12 ]ผลการค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าปริมาณแผ่นน้ำแข็งในปัจจุบันเหลือน้อยกว่า 10% ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งอุณหภูมิสูงกว่าสภาพก่อนยุคอุตสาหกรรม น้อยกว่า 2.5 °C (4.5 °F) ซึ่งขัดแย้งกับวิธีที่แบบจำลอง สภาพภูมิอากาศจำลองการคงอยู่ของน้ำแข็งแข็งอย่างต่อเนื่องภายใต้เงื่อนไขเหล่านั้น[ 35 ] [ 13 ]การวิเคราะห์บันทึกประมาณ 100,000 ปีที่ได้จาก แกนน้ำแข็งยาว 3 กม. (1.9 ไมล์)ที่เจาะระหว่างปี 1989 ถึง 1993 เข้าไปในยอดแผ่นน้ำแข็งของกรีนแลนด์ได้ให้หลักฐานเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รวดเร็วในทางธรณีวิทยา และให้ข้อมูลสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับจุดเปลี่ยน เช่น ในการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติก (AMOC) [ 36 ]

แกนน้ำแข็งให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับสถานะในอดีตของแผ่นน้ำแข็งและ ข้อมูล ภูมิอากาศโบราณ ประเภทอื่นๆ ความแตกต่างเล็กน้อยในองค์ประกอบไอโซโทปออกซิเจนของโมเลกุลน้ำในแกนน้ำแข็งสามารถเปิดเผยข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับวัฏจักรน้ำในขณะนั้นได้[ 37 ]ในขณะที่ฟองอากาศที่แข็งตัวอยู่ภายในแกนน้ำแข็งให้ภาพรวมขององค์ประกอบก๊าซและอนุภาคของบรรยากาศตลอดช่วงเวลา[ 38 ] [ 39 ] เมื่อวิเคราะห์อย่างถูกต้อง แกนน้ำแข็งจะให้ ตัวแทนจำนวนมาก ที่เหมาะสมสำหรับการสร้าง บันทึกอุณหภูมิในอดีต[ 37 ]รูปแบบปริมาณน้ำฝน[ 40 ] การระเบิดของภูเขาไฟ[ 41 ] การเปลี่ยนแปลงของดวงอาทิตย์[ 38 ] การผลิตขั้นต้นของมหาสมุทร[ 39 ]และแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงของพืชปกคลุมดินและความถี่ของไฟป่า ที่เกี่ยวข้อง [ 42 ]แกนน้ำแข็งจากกรีนแลนด์ยังบันทึกผลกระทบของมนุษย์ เช่น การผลิต ตะกั่วในช่วงเวลาของกรีกโบราณ[ 43 ]และจักรวรรดิโรมัน[ 44 ]
การละลายครั้งล่าสุด

ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 ถึง 1980 พื้นที่ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือซึ่งรวมถึงกรีนแลนด์ตอนใต้ เป็นหนึ่งในไม่กี่แห่งในโลกที่แสดงให้เห็นถึงการเย็นลงมากกว่าการอุ่นขึ้น[ 46 ] [ 47 ]บริเวณนี้มีอุณหภูมิสูงกว่าในช่วงทศวรรษ 1930 และ 1940 เมื่อเทียบกับช่วงทศวรรษก่อนหรือหลัง[ 48 ]ชุดข้อมูลที่สมบูรณ์มากขึ้นได้ยืนยันแนวโน้มของอุณหภูมิที่สูงขึ้นและการสูญเสียน้ำแข็งที่เริ่มต้นตั้งแต่ปี 1900 [ 49 ] (หลังจากเริ่มต้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมและผลกระทบต่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลก[ 50 ] ) และแนวโน้มของอุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างมากเริ่มต้นประมาณปี 1979 ซึ่งสอดคล้องกับการลดลงของน้ำแข็งทะเลอาร์กติกที่ สังเกตได้ในเวลาเดียวกัน [ 51 ]ในช่วงปี 1995–1999 กรีนแลนด์ตอนกลางมีอุณหภูมิสูงกว่าช่วงทศวรรษ 1950 ถึง 2 °C (3.6 °F)ระหว่างปี พ.ศ. 2534 ถึง พ.ศ. 2547 อุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูหนาว ณ สถานที่แห่งหนึ่งคือ Swiss Camp เพิ่มขึ้นเกือบ6 องศาเซลเซียส (11 องศาฟาเรนไฮต์ ) [ 52 ]
สอดคล้องกับภาวะโลกร้อนนี้ ทศวรรษ 1970 เป็นทศวรรษสุดท้ายที่แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ขยายตัว โดยเพิ่มขึ้นประมาณ 47 กิกะตันต่อปี ตั้งแต่ปี 1980–1990 มีการสูญเสียมวลเฉลี่ยต่อปีประมาณ 51 กิกะตันต่อปี[ 21 ]ช่วงปี 1990–2000 แสดงให้เห็นการสูญเสียเฉลี่ยต่อปี 41 กิกะตันต่อปี[ 21 ]โดยปี 1996 เป็นปีสุดท้ายที่แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์มีมวลเพิ่มขึ้นสุทธิ ณ ปี 2022 แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์สูญเสียน้ำแข็งติดต่อกัน 26 ปี[ 18 ]และอุณหภูมิที่นั่นสูงที่สุดในรอบพันปีที่ผ่านมา โดยสูงกว่าค่าเฉลี่ยของศตวรรษที่ 20 ประมาณ 1.5 °C (2.7 °F) [ 15 ]

ปัจจัยหลายประการเป็นตัวกำหนดอัตราการเติบโตหรือการลดลงสุทธิของแผ่นน้ำแข็ง ปัจจัยเหล่านั้นได้แก่:
- อัตราการสะสมและการละลายของหิมะในและรอบศูนย์กลาง
- การละลายของน้ำแข็งตามขอบของแผ่นน้ำแข็ง
- การแตกตัวของน้ำแข็งลงสู่ทะเลจากธารน้ำแข็งที่ไหลออกสู่ทะเลเกิดขึ้นตามขอบของแผ่นน้ำแข็งด้วยเช่นกัน
เมื่อรายงานการประเมินครั้งที่สามของ IPCCได้รับการเผยแพร่ในปี 2544 การวิเคราะห์การสังเกตการณ์จนถึงปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าการสะสมของน้ำแข็ง 520 ± 26 กิกะตันต่อปีถูกชดเชยด้วยการไหลบ่าและการละลายที่ก้นทะเลซึ่งเทียบเท่ากับการสูญเสียน้ำแข็ง 297 ± 32 กิกะตันต่อปี และ 32 ± 3 กิกะตันต่อปี และ การผลิต ภูเขาน้ำแข็ง 235 ± 33 กิกะตันต่อปี โดยมีการสูญเสียสุทธิ −44 ± 53 กิกะตันต่อปี[ 53 ]
การสูญเสียน้ำแข็งประจำปีจากแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์เร่งตัวขึ้นในช่วงทศวรรษ 2000 โดยแตะระดับประมาณ 187 Gt/ปี ในช่วงปี 2000–2010 และการสูญเสียมวลเฉลี่ยในช่วงปี 2010–2018 อยู่ที่ 286 Gt ต่อปี ครึ่งหนึ่งของการสูญเสียสุทธิที่สังเกตได้ของแผ่นน้ำแข็ง (3,902 กิกะตัน (Gt) ของน้ำแข็งระหว่างปี 1992 ถึง 2018 หรือประมาณ 0.13% ของมวลทั้งหมด[ 54 ] ) เกิดขึ้นในช่วง 8 ปีดังกล่าว เมื่อแปลงเป็นระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นเทียบเท่าแล้ว แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์มีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นประมาณ 13.7 มม. ตั้งแต่ปี 1972 [ 21 ] ระหว่างปี 2012 ถึง 2017 มีส่วนทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น 0.68 มม. ต่อปี เมื่อเทียบกับ 0.07 มม. ต่อปีระหว่างปี 1992 ถึง 1997 [ 54 ]การมีส่วนร่วมสุทธิของกรีนแลนด์ในช่วงปี 2012–2016 เทียบเท่ากับ 37% ของระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นจาก แหล่ง น้ำแข็งบนบก (ไม่รวมการขยายตัวทางความร้อน) [ 55 ]อัตราการละลายเหล่านี้เทียบได้กับอัตราการละลายสูงสุดที่แผ่นน้ำแข็งเคยประสบมาในช่วง 12,000 ปีที่ผ่านมา[ 16 ]
ปัจจุบัน แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์สูญเสียมวลมากกว่าแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกา ในแต่ละปี เนื่องจากตั้งอยู่ในเขตอาร์กติกซึ่งได้รับผลกระทบจากภาวะโลกร้อนในระดับภูมิภาค อย่าง รุนแรง[ 46 ] [ 56 ] [ 57 ]การสูญเสียน้ำแข็งจากแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกาตะวันตกกำลังเร่งตัวขึ้นเนื่องจาก ธารน้ำแข็ง ThwaitesและPine Island ที่ เปราะบาง และคาดว่าการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลจากแอนตาร์กติกาจะแซงหน้าการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลจากกรีนแลนด์ในปลายศตวรรษนี้[ 17 ] [ 19 ]
สังเกตเห็นการถอยร่นของธารน้ำแข็ง

การถอยร่นของธารน้ำแข็งที่ไหลออกสู่ทะเลอาร์กติกเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้แผ่นน้ำแข็งของกรีนแลนด์ลดลง การประเมินชี้ให้เห็นว่าการสูญเสียจากธารน้ำแข็งคิดเป็นสัดส่วนระหว่าง 49% ถึง 66.8% ของการสูญเสียน้ำแข็งที่สังเกตได้ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 [ 21 ] [ 54 ]การสูญเสียน้ำแข็งสุทธิถูกสังเกตพบแล้วใน 70% ของขอบแผ่นน้ำแข็งในช่วงทศวรรษ 1990 โดยตรวจพบการบางลงเมื่อธารน้ำแข็งเริ่มสูญเสียความสูง[ 59 ]ระหว่างปี 1998 ถึง 2006 การบางลงเกิดขึ้นเร็วกว่าถึงสี่เท่าสำหรับธารน้ำแข็งชายฝั่งเมื่อเทียบกับช่วงต้นทศวรรษ 1990 [ 60 ]โดยลดลงในอัตรา1 เมตร ( 3 + 1 ⁄ 2ฟุต)ถึง10 เมตร (33 ฟุต)ต่อปี[ 61 ]ในขณะที่ธารน้ำแข็งที่อยู่ภายในแผ่นดินแทบไม่มีการเร่งตัวเช่นนั้นเลย[ 60 ]
หนึ่งในตัวอย่างที่น่าทึ่งที่สุดของการบางลงคือทางตะวันออกเฉียงใต้ ที่ธารน้ำแข็งคังเกอร์ลุสซูอักมีความยาวกว่า20 ไมล์ (32 กม.) กว้าง 4.5 ไมล์ (7 กม .)และหนาประมาณ1 กม. ( 1/2 ไมล์ )ทำให้เป็นธารน้ำแข็งที่ใหญ่เป็นอันดับสามในกรีนแลนด์[ 62 ]ระหว่างปี 1993 ถึง 1998 บางส่วนของธารน้ำแข็งที่อยู่ภายในระยะ5 กม. (3 ไมล์)จากชายฝั่งสูญเสียความสูงไป50 เมตร (164 ฟุต) [ 63 ]ความเร็วการไหลของน้ำแข็งที่สังเกตได้เพิ่มขึ้นจาก3.1–3.7 ไมล์ (5–6 กม.)ต่อปีในช่วงปี 1988–1995 เป็น8.7 ไมล์ (14 กม.)ต่อปีในปี 2005 ซึ่งถือเป็นการไหลที่เร็วที่สุดเท่าที่ทราบของธารน้ำแข็งใดๆ ในขณะนั้น[ 62 ]การถอยร่นของ Kangerlussuaq ชะลอตัวลงในปี 2008 [ 64 ]และแสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวบ้างจนถึงปี 2016–2018 เมื่อเกิดการสูญเสียน้ำแข็งอย่างรวดเร็วมากขึ้น[ 65 ]
ธารน้ำแข็งทางออกหลักอื่นๆ ของกรีนแลนด์ก็ประสบกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ธารน้ำแข็งทางออกที่ใหญ่ที่สุดเพียงแห่งเดียวคือJacobshavn Isbræ ( ภาษากรีนแลนด์: Sermeq Kujalleq ) ในกรีนแลนด์ตะวันตก ซึ่งนักธารน้ำแข็งวิทยาได้สังเกตการณ์มานานหลายทศวรรษแล้ว[ 66 ]ในอดีตธารน้ำแข็งนี้ปล่อยน้ำแข็งออกมาจากแผ่นน้ำแข็ง 6.5% [ 67 ] (เมื่อเทียบกับ 4% สำหรับ Kangerlussuaq [ 62 ] ) ด้วยความเร็วประมาณ20 เมตร (66 ฟุต)ต่อวัน[ 68 ]แม้ว่าจะสูญเสียน้ำแข็งไปมากพอที่จะถอยร่นไปประมาณ30 กม. (19 ไมล์)ระหว่างปี 1850 ถึง 1964 แต่มวลที่เพิ่มขึ้นก็เพียงพอที่จะรักษาสมดุลไว้ได้ในอีก 35 ปีถัดมา[ 68 ]ก่อนที่จะเปลี่ยนไปเป็นการสูญเสียมวลอย่างรวดเร็วหลังจากปี 1997 [ 69 ] [ 67 ]ภายในปี 2003 ความเร็วการไหลของน้ำแข็งเฉลี่ยต่อปีเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าตั้งแต่ปี 1997 เนื่องจากลิ้นน้ำแข็งด้านหน้าของธารน้ำแข็งสลายตัว[ 69 ]และธารน้ำแข็งสูญเสียน้ำแข็งไป94 ตารางกิโลเมตร (36 ตารางไมล์) ระหว่างปี 2001 ถึง 2005 [ 70 ]การไหลของน้ำแข็งสูงถึง45 เมตร (148 ฟุต)ต่อวันในปี 2012 [ 71 ]แต่ชะลอตัวลงอย่างมากหลังจากนั้น และแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของมวลระหว่างปี 2016 ถึง 2019 [ 72 ] [ 73 ]
ธารน้ำแข็งปีเตอร์มันน์ทางตอนเหนือของกรีนแลนด์มีขนาดเล็กกว่าในแง่สัมบูรณ์ แต่ประสบกับการเสื่อมโทรมอย่างรวดเร็วที่สุดในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ธารน้ำแข็งนี้สูญเสีย น้ำแข็งลอยไป 85 ตารางกิโลเมตร (33 ตารางไมล์)ในปี 2000–2001 ตามมาด้วย ภูเขาน้ำแข็ง ขนาด 28 ตารางกิโลเมตร (11 ตารางไมล์)ที่แตกตัวออกมาในปี 2008 และจากนั้น ภูเขาน้ำแข็ง ขนาด 260 ตารางกิโลเมตร (100 ตารางไมล์)ก็แตกตัวออกจากชั้นน้ำแข็งในเดือนสิงหาคม 2010 ซึ่งกลายเป็นภูเขาน้ำแข็งอาร์กติกที่ใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่ปี 1962 และมีขนาดเท่ากับหนึ่งในสี่ของชั้นน้ำแข็ง[ 74 ]ในเดือนกรกฎาคม 2012 ธารน้ำแข็งปีเตอร์มันน์สูญเสียภูเขาน้ำแข็งขนาดใหญ่อีกก้อนหนึ่ง ซึ่งมีขนาด120 ตารางกิโลเมตร (46 ตารางไมล์)หรือสองเท่าของพื้นที่แมนฮัตตัน[ 75 ]ณ ปี 2023 ชั้นน้ำแข็งของธารน้ำแข็งได้สูญเสียไปประมาณ 40% ของสภาพก่อนปี 2010 และถือว่าไม่น่าจะฟื้นตัวจากการสูญเสียน้ำแข็งเพิ่มเติมได้[ 76 ]
ในช่วงต้นทศวรรษ 2010 มีการประมาณการบางส่วนที่ระบุว่าการติดตามธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่สุดน่าจะเพียงพอที่จะอธิบายการสูญเสียน้ำแข็งส่วนใหญ่ได้[ 77 ]อย่างไรก็ตาม พลวัตของธารน้ำแข็งนั้นยากที่จะคาดเดาได้ ดังที่แสดงให้เห็นโดยธารน้ำแข็งเฮลไฮม์ ซึ่งเป็น ธารน้ำแข็งที่ใหญ่เป็นอันดับสองของแผ่นน้ำแข็ง การสูญเสียน้ำแข็งของธารน้ำแข็งนี้ถึงจุดสูงสุดด้วยการถอยร่นอย่างรวดเร็วในปี 2005 [ 78 ]ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดของแผ่นดินไหวจากธารน้ำแข็งระหว่างปี 1993 ถึง 2005 [ 79 ]นับตั้งแต่นั้นมา ธารน้ำแข็งนี้ก็ยังคงมีเสถียรภาพค่อนข้างดีใกล้กับตำแหน่งในปี 2005 โดยสูญเสียมวลไปค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับจาคอบส์ฮาวน์และคังเกอร์ลุสซูอัก[ 80 ]แม้ว่ามันอาจจะถูกกัดเซาะมากพอที่จะประสบกับการถอยร่นอย่างรวดเร็วอีกครั้งในอนาคตอันใกล้[ 81 ]ในขณะเดียวกัน ธารน้ำแข็งขนาดเล็กก็สูญเสียมวลอย่างต่อเนื่องในอัตราที่เร่งขึ้น[ 82 ]และงานวิจัยในภายหลังสรุปได้ว่าการถอยร่นของธารน้ำแข็งทั้งหมดนั้นถูกประเมินต่ำเกินไป เว้นแต่จะคำนึงถึงธารน้ำแข็งขนาดเล็กด้วย[ 21 ]ภายในปี 2023 อัตราการสูญเสียน้ำแข็งตามแนวชายฝั่งของกรีนแลนด์เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในช่วงสองทศวรรษนับตั้งแต่ปี 2000 ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการสูญเสียที่เร่งตัวขึ้นจากธารน้ำแข็งขนาดเล็ก[ 83 ] [ 84 ]
กระบวนการที่เร่งการถอยร่นของธารน้ำแข็ง

ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 2000 นักธารน้ำแข็งวิทยาได้สรุปว่าการถอยร่นของธารน้ำแข็งในกรีนแลนด์นั้นเร่งตัวขึ้นเร็วเกินกว่าจะอธิบายได้ด้วยการละลายที่เพิ่มขึ้นเชิงเส้นอันเป็นผลมาจากอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงขึ้นเพียงอย่างเดียว และต้องมีกลไกเพิ่มเติมเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย[ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]เหตุการณ์การแตกตัวอย่างรวดเร็วของธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่สุดนั้นสอดคล้องกับสิ่งที่ได้รับการอธิบายครั้งแรกว่าเป็น "ปรากฏการณ์จาคอบส์ฮาวน์" ในปี 1986: [ 89 ]การบางลงทำให้ธารน้ำแข็งมีความลอยตัวมากขึ้น ลดแรงเสียดทานที่จะขัดขวางการถอยร่น และส่งผลให้เกิดความไม่สมดุลของแรงที่ ด้านหน้าของ การแตกตัวโดยมีความเร็วที่เพิ่มขึ้นกระจายไปทั่วมวลของธารน้ำแข็ง[ 90 ] [ 91 ] [ 67 ]การเร่งตัวโดยรวมของจาคอบส์ฮาวน์ อิสเบร และธารน้ำแข็งอื่นๆ ตั้งแต่ปี 1997 เป็นต้นมานั้น เกิดจากภาวะโลกร้อนของ น้ำ ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือซึ่งทำให้ด้านหน้าของธารน้ำแข็งละลายจากด้านล่าง แม้ว่าภาวะโลกร้อนนี้จะเกิดขึ้นมาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 [ 92 ] แต่ใน ปี 1997 ก็มีการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของน้ำซึ่งทำให้กระแสน้ำอุ่นจากทะเล Irmingerเข้ามาสัมผัสกับธารน้ำแข็งทางตะวันตกของกรีนแลนด์ มากขึ้น [ 93 ]ในปี 2016 น้ำตามแนวชายฝั่งส่วนใหญ่ของกรีนแลนด์ตะวันตกมีอุณหภูมิสูงขึ้น1.6 °C (2.9 °F)เมื่อเทียบกับช่วงทศวรรษ 1990 และธารน้ำแข็งขนาดเล็กบางแห่งสูญเสียน้ำแข็งจากการละลายมากกว่ากระบวนการแตกตัวตามปกติ ส่งผลให้ถอยร่นอย่างรวดเร็ว[ 94 ]
ในทางกลับกัน Jacobshavn Isbrae มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในมหาสมุทร เนื่องจากได้รับความร้อนสูงขึ้นจากร่องลึกใต้ธารน้ำแข็ง[ 95 ] [ 96 ]ความไวนี้หมายความว่าการไหลเข้าของน้ำทะเลที่เย็นกว่าไปยังตำแหน่งของธารน้ำแข็งเป็นสาเหตุของการชะลอตัวลงหลังจากปี 2015 [ 73 ]ส่วนใหญ่เป็นเพราะน้ำแข็งทะเลและภูเขาน้ำแข็งที่อยู่นอกชายฝั่งสามารถอยู่รอดได้นานขึ้น จึงช่วยรักษาเสถียรภาพของธารน้ำแข็ง[ 97 ]ในทำนองเดียวกัน การถอยร่นอย่างรวดเร็วและการชะลอตัวของ Helheim และ Kangerdlugssuaq ก็เชื่อมโยงกับการอุ่นขึ้นและการเย็นลงของกระแสน้ำในบริเวณใกล้เคียงเช่นกัน[ 98 ]ที่ธารน้ำแข็ง Petermann อัตราการถอยร่นอย่างรวดเร็วเชื่อมโยงกับลักษณะภูมิประเทศของแนวเส้นแบ่งเขต ซึ่งดูเหมือนจะเลื่อนไปมาประมาณหนึ่งกิโลเมตรตามกระแสน้ำขึ้นน้ำลง มีการเสนอแนะว่าหากกระบวนการที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับธารน้ำแข็งอื่นๆ อัตราการสูญเสียมวลในที่สุดของพวกมันอาจเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า[ 99 ] [ 85 ]
มีหลายวิธีที่การละลายที่เพิ่มขึ้นที่ผิวน้ำแข็งสามารถเร่งการถอยร่นด้านข้างของธารน้ำแข็งทางออกได้ ประการแรก การเพิ่มขึ้นของน้ำละลายที่ผิวน้ำแข็งทำให้มีปริมาณน้ำไหลผ่านแผ่นน้ำแข็งลงไปยังหิน ฐานมากขึ้น ผ่านทางปล่อง น้ำแข็ง ที่นั่น น้ำจะหล่อลื่นฐานของธารน้ำแข็งและสร้างแรงดันฐานที่สูงขึ้น ซึ่งโดยรวมแล้วจะลดแรงเสียดทานและเร่งการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็ง รวมถึงอัตราการแตกตัวของน้ำแข็งกลไกนี้ถูกสังเกตที่ Sermeq Kujalleq ในปี 1998 และ 1999 ซึ่งการไหลเพิ่มขึ้นถึง 20% เป็นเวลาสองถึงสามเดือน[ 100 ] [ 101 ]อย่างไรก็ตาม งานวิจัยบางชิ้นชี้ให้เห็นว่ากลไกนี้ใช้ได้กับธารน้ำแข็งขนาดเล็กบางแห่งเท่านั้น ไม่ใช่ธารน้ำแข็งทางออกที่ใหญ่ที่สุด[ 102 ]และอาจมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อแนวโน้มการสูญเสียน้ำแข็ง[ 103 ]

ประการที่สอง เมื่อน้ำที่ละลายไหลลงสู่มหาสมุทร มันยังคงส่งผลกระทบต่อธารน้ำแข็งได้โดยการโต้ตอบกับน้ำทะเลและเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนในท้องถิ่น แม้ว่าจะไม่มีภาวะโลกร้อนในมหาสมุทรก็ตาม[ 104 ]ในฟยอร์ด บางแห่ง การไหลของน้ำที่ละลายจำนวนมากจากใต้น้ำแข็งอาจผสมกับน้ำทะเลเพื่อสร้างกระแสน้ำปั่นป่วนที่อาจสร้างความเสียหายให้กับแนวหน้าของการแตกตัวของธารน้ำแข็งได้[ 105 ]ในขณะที่แบบจำลองโดยทั่วไปพิจารณาผลกระทบจากการไหลของน้ำที่ละลายเป็นรองจากภาวะโลกร้อนในมหาสมุทร[ 106 ]การสังเกตธารน้ำแข็ง 13 แห่งพบว่ากระแสน้ำที่ละลายมีบทบาทมากขึ้นสำหรับธารน้ำแข็งที่มีแนวการเกยตื้นตื้น[ 107 ]นอกจากนี้ งานวิจัยในปี 2022 ชี้ให้เห็นว่าภาวะโลกร้อนจากกระแสน้ำมีผลกระทบต่อการละลายใต้น้ำมากขึ้นทั่วทางตะวันตกเฉียงเหนือของกรีนแลนด์[ 104 ]
สุดท้ายนี้ ได้มีการแสดงให้เห็นว่าน้ำที่ละลายสามารถไหลผ่านรอยแตกที่มีขนาดเล็กเกินกว่าที่เครื่องมือวิจัยส่วนใหญ่จะตรวจจับได้ ซึ่ง มีความกว้างเพียง 2 ซม. (1 นิ้ว) เท่านั้น รอยแตกดังกล่าวไม่ได้เชื่อมต่อกับหินฐานตลอดทั้งแผ่นน้ำแข็ง แต่ก็อาจลึกลงไปหลายร้อยเมตรจากพื้นผิวได้[ 108 ]การมีอยู่ของรอยแตกเหล่านี้มีความสำคัญ เนื่องจากมันทำให้แผ่นน้ำแข็งอ่อนแอลง นำความร้อนผ่านน้ำแข็งได้มากขึ้น และทำให้น้ำแข็งไหลได้เร็วขึ้น[ 109 ]งานวิจัยล่าสุดนี้ยังไม่ได้รับการบันทึกไว้ในแบบจำลองในปัจจุบัน อลัน ฮับบาร์ด หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบเหล่านี้ ได้อธิบายถึงการค้นพบปล่องน้ำแข็งที่ "ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันไม่รองรับ" การมีอยู่ของมัน เนื่องจากละเลยวิธีการที่ปล่องน้ำแข็งอาจพัฒนาจากรอยแตกเล็กๆ ในกรณีที่ไม่มีรอยแยก ขนาดใหญ่ที่มีอยู่ ซึ่งโดยปกติแล้วถือว่าจำเป็นต่อการก่อตัวของ ปล่องน้ำแข็ง [ 110 ]
สังเกตเห็นการหลอมละลายของพื้นผิว
ปัจจุบัน ปริมาณน้ำแข็งที่สะสมทั้งหมดบนพื้นผิวของแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์มีมากกว่าการสูญเสียจากธารน้ำแข็งที่ไหลออกหรือการละลายของพื้นผิวในช่วงฤดูร้อน และการรวมกันของทั้งสองอย่างนี้ทำให้เกิดการสูญเสียสุทธิรายปี[ 4 ]ตัวอย่างเช่น ภายในแผ่นน้ำแข็งมีความหนาเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย6 ซม. (2.4 นิ้ว)ในแต่ละปีระหว่างปี 1994 ถึง 2005 ซึ่งส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากช่วงหนึ่งของการแกว่งตัวของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือที่ทำให้หิมะตกมากขึ้น[ 111 ]ทุกฤดูร้อน เส้นแบ่งเขตหิมะจะแยกพื้นผิวของแผ่นน้ำแข็งออกเป็นพื้นที่เหนือเส้นแบ่งเขต ซึ่งหิมะยังคงสะสมอยู่แม้ในเวลานั้น และพื้นที่ใต้เส้นแบ่งเขตซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการละลายในฤดูร้อน[ 112 ]ตำแหน่งที่แน่นอนของเส้นแบ่งเขตหิมะจะเคลื่อนที่ไปมาทุกฤดูร้อน และหากมันเคลื่อนที่ออกไปจากบางพื้นที่ที่มันเคยปกคลุมในปีที่แล้ว พื้นที่เหล่านั้นมักจะประสบกับการละลายที่มากกว่าอย่างมากเนื่องจากน้ำแข็งสีเข้มของพวกมันถูกเปิดเผย ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับเส้นแบ่งเขตหิมะเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ทำให้ยากต่อการคาดการณ์ฤดูการละลายในแต่ละปีล่วงหน้า[ 113 ]

ตัวอย่างที่น่าสนใจของอัตราการสะสมของน้ำแข็งเหนือแนวหิมะคือGlacier Girlเครื่องบิน รบ Lockheed P-38 Lightning ที่ตกในช่วงต้นสงครามโลกครั้งที่สอง และถูกกู้ขึ้น มาในปี 1992 ซึ่งในขณะนั้นมันถูกฝังอยู่ใต้น้ำแข็งหนา268 ฟุต ( 81 + 1/2 เมตร ) [ 114 ]อีกตัวอย่างหนึ่งเกิดขึ้นในปี 2017 เมื่อเครื่องบินแอร์บัส A380ต้องลงจอดฉุกเฉินในแคนาดา หลังจาก เครื่องยนต์เจ็ทเครื่องหนึ่งระเบิดขณะบินอยู่เหนือกรีนแลนด์ พัดลมดูดอากาศขนาดใหญ่ของเครื่องยนต์ถูกกู้ขึ้นมาจากแผ่นน้ำแข็งสองปีต่อมา ซึ่งในขณะนั้นมันถูกฝังอยู่ใต้น้ำแข็งและหิมะหนา4 ฟุต (1 เมตร) แล้ว [ 115 ]
แม้ว่าการละลายของพื้นผิวในช่วงฤดูร้อนจะเพิ่มขึ้น แต่ก็ยังคาดการณ์ว่าจะต้องใช้เวลาประมาณหลายทศวรรษกว่าที่การละลายจะเกินการสะสมของหิมะอย่างต่อเนื่อง[ 4 ]นอกจากนี้ยังมีการตั้งสมมติฐานว่าการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝน ทั่วโลก ที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อวัฏจักรน้ำอาจทำให้หิมะตกเหนือกรีนแลนด์เพิ่มขึ้น และทำให้การเปลี่ยนแปลงนี้ล่าช้าออกไปอีก[ 116 ] [ 117 ]สมมติฐานนี้ทดสอบได้ยากในช่วงทศวรรษ 2000 เนื่องจากบันทึกปริมาณน้ำฝนระยะยาวเหนือแผ่นน้ำแข็งอยู่ในสภาพที่ไม่ดี[ 118 ]ในปี 2019 พบว่าในขณะที่มีหิมะตกเพิ่มขึ้นทางตะวันตกเฉียงใต้ของกรีนแลนด์[ 119 ]แต่ปริมาณน้ำฝนทางตะวันตกของกรีนแลนด์โดยรวมกลับลดลงอย่างมาก[ 117 ]นอกจากนี้ ปริมาณน้ำฝนในภาคตะวันตกเฉียงเหนือยังตกลงมาเป็นฝนแทนที่จะเป็นหิมะ โดยปริมาณฝนเพิ่มขึ้นถึงสี่เท่าตั้งแต่ปี 1980 [ 120 ]ฝนมีอุณหภูมิสูงกว่าหิมะและก่อตัวเป็นชั้นน้ำแข็งที่มีสีเข้มกว่าและเป็นฉนวนความร้อนน้อยกว่าเมื่อแข็งตัวบนแผ่นน้ำแข็ง ฝนจะสร้างความเสียหายอย่างมากเมื่อตกลงมาเนื่องจากพายุไซโคลนในช่วงปลายฤดูร้อน ซึ่งการเกิดขึ้นที่เพิ่มขึ้นของพายุเหล่านี้ถูกมองข้ามไปในแบบจำลองก่อนหน้านี้[ 121 ]นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มขึ้นของไอน้ำซึ่งในทางกลับกันกลับทำให้การละลายเพิ่มขึ้นโดยทำให้ความร้อนแผ่ลงด้านล่างได้ง่ายขึ้นผ่านอากาศชื้น แทนที่จะเป็นอากาศแห้ง[ 122 ]

โดยรวมแล้ว เขตละลายที่อยู่ใต้แนวหิมะ ซึ่งความอบอุ่นในฤดูร้อนทำให้หิมะและน้ำแข็งกลายเป็นโคลนและแอ่งน้ำละลายได้ขยายตัวในอัตราเร่งขึ้นนับตั้งแต่เริ่มมีการวัดอย่างละเอียดในปี 1979 ในปี 2002 พบว่าพื้นที่ดังกล่าวเพิ่มขึ้น 16% ตั้งแต่ปี 1979 และฤดูละลายประจำปีได้ทำลายสถิติเดิมทั้งหมด[ 46 ]สถิติใหม่ถูกบันทึกไว้ในเดือนกรกฎาคม 2012 เมื่อเขตละลายขยายไปถึง 97% ของพื้นที่ปกคลุมของแผ่นน้ำแข็ง[ 123 ]และแผ่นน้ำแข็งสูญเสียมวลไปประมาณ 0.1% ของมวลทั้งหมด (2900 Gt) ในช่วงฤดูละลายของปีนั้น โดยการสูญเสียสุทธิ (464 Gt) ได้สร้างสถิติใหม่[ 124 ]เหตุการณ์นี้กลายเป็นตัวอย่างแรกที่สังเกตได้โดยตรงของ "เหตุการณ์ละลายครั้งใหญ่" เมื่อการละลายเกิดขึ้นทั่วทั้งพื้นผิวแผ่นน้ำแข็ง แทนที่จะเป็นพื้นที่เฉพาะ[ 125 ]เหตุการณ์ดังกล่าวนำไปสู่การค้นพบที่ขัดแย้งกับสามัญสำนึกว่าเมฆปกคลุมซึ่งโดยปกติจะส่งผลให้อุณหภูมิเย็นลงเนื่องจากค่าอัลเบโด ของเมฆนั้น แท้จริงแล้วกลับขัดขวาง การแข็งตัว ของน้ำที่ละลายใน ชั้น หิมะแข็งในเวลากลางคืน ซึ่งสามารถเพิ่มปริมาณน้ำที่ละลายไหลบ่าทั้งหมดได้มากกว่า 30% [ 126 ] [ 127 ]เมฆบางๆ ที่มีน้ำมากจะมีผลกระทบรุนแรงที่สุด และเมฆเหล่านี้มีความโดดเด่นมากที่สุดในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2555 [ 128 ]

แกนน้ำแข็งแสดงให้เห็นว่าครั้งสุดท้ายที่เกิดเหตุการณ์การละลายในระดับเดียวกับปี 2012 คือในปี 1889 และนักธารน้ำแข็งวิทยาบางคนได้แสดงความหวังว่าปี 2012 เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักร 150 ปี[ 129 ] [ 130 ]สิ่งนี้ถูกหักล้างในฤดูร้อนปี 2019 เมื่อการรวมกันของอุณหภูมิสูงและการปกคลุมของเมฆที่ไม่เหมาะสมนำไปสู่เหตุการณ์การละลายมวลที่ใหญ่กว่าเดิม ซึ่งในที่สุดครอบคลุมพื้นที่มากกว่า300,000 ตารางไมล์( 776,996.4 ตารางกิโลเมตร)ในขอบเขตที่กว้างที่สุด ตามที่คาดการณ์ไว้ ปี 2019 สร้างสถิติใหม่ของการสูญเสียมวลสุทธิ 586 กิกะตัน[ 131 ] [ 132 ]ในเดือนกรกฎาคม 2021 เหตุการณ์การละลายมวลครั้งใหญ่เป็นประวัติการณ์อีกครั้งก็เกิดขึ้น ในช่วงที่ละลายมากที่สุด พื้นที่ละลายครอบคลุม340,000 ตารางไมล์( 880,596.0 ตารางกิโลเมตร)และส่งผลให้สูญเสียน้ำแข็งวันละ 88 กิกะตันติดต่อกันหลายวัน[ 133 ] [ 134 ]อุณหภูมิสูงยังคงต่อเนื่องในเดือนสิงหาคม 2021 โดยพื้นที่ละลายยังคงอยู่ที่337,000 ตารางไมล์( 872,826.0 ตารางกิโลเมตร) ในเวลานั้น ฝนตกเป็นเวลา 13 ชั่วโมงที่สถานียอดเขาของกรีนแลนด์ ซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความสูง10,551 ฟุต (3,215.9 เมตร) [ 135 ]นักวิจัยไม่มีเครื่องวัดปริมาณน้ำฝนเพื่อวัดปริมาณน้ำฝน เนื่องจากอุณหภูมิที่ยอดเขาสูงกว่าจุดเยือกแข็งเพียงสามครั้งตั้งแต่ปี 1989 และไม่เคยมีฝนตกที่นั่นมาก่อน[ 136 ]
เนื่องจากแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ตอนกลางมีความหนามหาศาล แม้แต่เหตุการณ์การละลายที่กว้างขวางที่สุดก็ส่งผลกระทบต่อแผ่นน้ำแข็งเพียงส่วนน้อยก่อนเริ่มฤดูหนาวเท่านั้น ดังนั้นจึงถือว่าเป็น "ความแปรปรวนระยะสั้น" ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของเหตุการณ์เหล่านี้มีความสำคัญ: ข้อเท็จจริงที่ว่าแบบจำลองปัจจุบันประเมินขอบเขตและความถี่ของเหตุการณ์ดังกล่าวต่ำกว่าความเป็นจริง ถือเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักที่ทำให้การลดลงของแผ่นน้ำแข็งในกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกา ที่สังเกตได้นั้น สอดคล้องกับกรณีที่เลวร้ายที่สุดมากกว่าสถานการณ์ปานกลางของการคาดการณ์ระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้น ใน รายงานการประเมินครั้งที่ 5ของIPCC [ 137 ] [ 138 ] [ 139 ]การคาดการณ์ทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดเกี่ยวกับการละลายของกรีนแลนด์บางส่วนในปัจจุบันรวมถึงสถานการณ์สุดขั้วที่เหตุการณ์การละลายครั้งใหญ่เกิดขึ้นทุกปีตลอดช่วงเวลาที่ศึกษา (เช่น ทุกปีระหว่างตอนนี้ถึงปี 2100 หรือระหว่างตอนนี้ถึงปี 2300) เพื่อแสดงให้เห็นว่าอนาคตสมมติดังกล่าวจะทำให้การสูญเสียน้ำแข็งเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่ก็ยังไม่ทำให้แผ่นน้ำแข็งทั้งหมดละลายภายในช่วงเวลาที่ศึกษา[ 140 ] [ 141 ]
การเปลี่ยนแปลงของค่าอัลเบโด

บนแผ่นน้ำแข็ง อุณหภูมิเฉลี่ยรายปีโดยทั่วไปจะต่ำกว่าที่อื่นในกรีนแลนด์อย่างมาก: ประมาณ−20 °C (−4 °F)ที่โดมทางใต้ (ละติจูด63° – 65°N ) และ−31 °C (−24 °F)ใกล้ศูนย์กลางของโดมทางเหนือ (ละติจูด72°N ( ยอดเขาที่สูงเป็นอันดับสี่ของกรีนแลนด์ )) [ 1 ]เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2534 มีการบันทึกอุณหภูมิที่−69.6 °C (−93.3 °F)ที่สถานีตรวจอากาศอัตโนมัติใกล้กับยอดเขาของแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ ทำให้เป็นอุณหภูมิที่ต่ำที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในซีกโลกเหนือสถิตินี้ไม่เป็นที่สังเกตเป็นเวลากว่า 28 ปี และในที่สุดก็ได้รับการยอมรับในปี 2563 [ 142 ]อุณหภูมิที่ต่ำเหล่านี้ส่วนหนึ่งเกิดจากค่าอัลเบโด สูง ของแผ่นน้ำแข็ง เนื่องจากพื้นผิวสีขาวสว่างมีประสิทธิภาพมากในการสะท้อนแสงแดด ปฏิกิริยาตอบกลับของน้ำแข็ง-อัลเบโดหมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะทำให้เกิดน้ำแข็งมากขึ้น น้ำแข็งละลายและเผยให้เห็นพื้นดินเปล่าหรือแม้กระทั่งก่อตัวเป็นแอ่งน้ำละลายที่มีสีเข้มขึ้น ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ส่งผลให้ค่าอัลเบโดลดลง ซึ่งจะเร่งให้เกิดภาวะโลกร้อนและทำให้เกิดการละลายเพิ่มขึ้นอีก แบบจำลองสภาพภูมิอากาศ ได้คำนึงถึงเรื่องนี้ โดยประมาณการว่าการสูญเสียแผ่นน้ำแข็งทั้งหมดจะทำให้อุณหภูมิโลกเพิ่มขึ้น0.13 °C (0.23 °F)ในขณะที่อุณหภูมิในท้องถิ่นของกรีนแลนด์จะเพิ่มขึ้นระหว่าง0.5 °C (0.90 °F)ถึง3 °C (5.4 ° F) [ 143 ] [ 24 ] [ 25 ]
แม้แต่การละลายที่ไม่สมบูรณ์ก็มีผลกระทบต่อการตอบสนองของน้ำแข็ง-อัลเบโดอยู่บ้างแล้ว นอกจากการก่อตัวของแอ่งละลายที่มีสีเข้มขึ้นแล้ว อุณหภูมิที่สูงขึ้นยังช่วยให้สาหร่าย เจริญเติบโต บนพื้นผิวของแผ่นน้ำแข็งได้มากขึ้น พรมสาหร่ายมีสีเข้มกว่าพื้นผิวของน้ำแข็ง ดังนั้นจึงดูดซับรังสีความร้อน ได้มากขึ้น และเพิ่มอัตราการละลายของน้ำแข็ง[ 144 ]ในปี 2018 พบว่าพื้นที่ที่ปกคลุมด้วยฝุ่นเขม่าและจุลินทรีย์และสาหร่ายที่มีชีวิตรวมกันเพิ่มขึ้น 12% ระหว่างปี 2000 ถึง 2012 [ 145 ]ในปี 2020 แสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของสาหร่าย ซึ่งไม่ได้ถูกนำมาพิจารณาในแบบจำลองแผ่นน้ำแข็งต่างจากเขม่าและฝุ่น ได้ทำให้การละลายประจำปีเพิ่มขึ้น 10–13% แล้ว[ 146 ]นอกจากนี้ เมื่อแผ่นน้ำแข็งค่อยๆ ลดระดับลงเนื่องจากการละลาย อุณหภูมิพื้นผิวก็จะเริ่มสูงขึ้น และหิมะจะสะสมและกลายเป็นน้ำแข็งได้ยากขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่เรียกว่าการตอบสนองของระดับความสูงของพื้นผิว[ 147 ] [ 148 ]

บทบาททางธรณีฟิสิกส์และชีวเคมีของน้ำที่เกิดจากการละลายของธารน้ำแข็งในกรีนแลนด์
แม้ในปี 1993 การละลายของน้ำแข็งในกรีนแลนด์ส่งผลให้น้ำจืดที่ละลายไหลลงสู่ทะเลปีละ 300 ลูกบาศก์กิโลเมตร ซึ่งมีปริมาณมากกว่าน้ำที่ละลายจากแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกา อย่างมาก และเทียบเท่ากับ 0.7% ของน้ำจืดที่ไหลลงสู่มหาสมุทรจาก แม่น้ำ ทั้งหมด ทั่วโลก[ 150 ]น้ำที่ละลายนี้ไม่บริสุทธิ์ และมีธาตุต่างๆ มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กซึ่งประมาณครึ่งหนึ่ง (ประมาณ 0.3 ล้านตันทุกปี) สามารถนำไปใช้เป็นสารอาหารสำหรับแพลงก์ตอนพืชได้[ 151 ]ดังนั้น น้ำที่ละลายจากกรีนแลนด์จึงช่วยเพิ่มผลผลิตขั้นต้นของมหาสมุทรทั้งในฟยอร์ดใน ท้องถิ่น [ 152 ]และไกลออกไปในทะเลแลบราดอร์ซึ่ง 40% ของผลผลิตขั้นต้นทั้งหมดมาจากสารอาหารจากน้ำที่ละลาย[ 153 ]
นับตั้งแต่ทศวรรษ 1950 การเร่งตัวของการละลายของธารน้ำแข็งกรีนแลนด์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้เพิ่มผลผลิตในน่านน้ำนอกไหล่ทวีปไอซ์แลนด์เหนือ[ 154 ]ในขณะที่ผลผลิตในฟยอร์ดของกรีนแลนด์ก็สูงกว่าที่เคยมีมาในประวัติศาสตร์ ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 จนถึงปัจจุบัน[ 155 ]งานวิจัยบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าน้ำที่ละลายจากธารน้ำแข็งกรีนแลนด์ส่วนใหญ่เป็นประโยชน์ต่อผลผลิตทางทะเล ไม่ใช่โดยการเพิ่มคาร์บอนและเหล็ก แต่โดยการกวนชั้นน้ำด้านล่างที่อุดมไปด้วยไนเตรตและนำสารอาหารเหล่านั้นมาสู่แพลงก์ตอนพืชบนผิวน้ำมากขึ้น เมื่อธารน้ำแข็งที่ไหลออกถอยร่นเข้าไปในแผ่นดิน น้ำที่ละลายจะมีผลกระทบต่อชั้นล่างน้อยลง ซึ่งหมายความว่าประโยชน์จากน้ำที่ละลายจะลดลงแม้ว่าปริมาณจะเพิ่มขึ้นก็ตาม[ 149 ]

ผลกระทบของน้ำละลายจากกรีนแลนด์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่การขนส่งสารอาหารเท่านั้น ตัวอย่างเช่น น้ำละลายยังประกอบด้วยคาร์บอนอินทรีย์ที่ละลายอยู่ซึ่งมาจากกิจกรรมของจุลินทรีย์บนพื้นผิวของแผ่นน้ำแข็ง และในระดับที่น้อยกว่านั้น มาจากเศษซากของดินและพืชพรรณโบราณที่อยู่ใต้แผ่นน้ำแข็ง[ 157 ]มีคาร์บอนบริสุทธิ์ประมาณ 0.5-27 พันล้านตันอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งทั้งหมด และมีน้อยกว่านั้นมากเมื่อ อยู่ภายในแผ่นน้ำแข็ง [ 158 ]ซึ่งน้อยกว่า 1,400–1,650 พันล้านตันที่อยู่ใน ชั้นดินเยือกแข็งถาวร ของอาร์กติก[ 159 ] หรือการปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากกิจกรรมของมนุษย์ประมาณ 40 พันล้านตันปี[ 19 : 1237 ) อย่างไรก็ตาม การปล่อยคาร์บอนนี้ผ่านน้ำละลายยังคงสามารถทำหน้าที่เป็นกลไกป้อนกลับของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้หากทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยรวมเพิ่มขึ้น [ 160 ]
มีพื้นที่หนึ่งที่ทราบกันดีว่าที่ธารน้ำแข็งรัสเซลล์ซึ่งคาร์บอนจากน้ำละลายถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในรูปของมีเทน (ดูการปล่อยมีเทนในแถบอาร์กติก ) ซึ่งมี ศักยภาพในการทำให้โลกร้อนมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์มาก[ 156 ]อย่างไรก็ตาม พื้นที่นี้ยังมี แบคทีเรีย เมทาโนโทรฟิก จำนวนมาก ซึ่งจำกัดการปล่อยมีเทนเหล่านั้น[ 161 ] [ 162 ]
ในปี 2021 งานวิจัยอ้างว่าต้องมีแหล่งสะสมแร่ปรอท ( โลหะหนักที่เป็นพิษ สูง ) อยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งทางตะวันตกเฉียงใต้ เนื่องจากมีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษในน้ำละลายที่ไหลลงสู่ฟยอร์ด ในพื้นที่ หากได้รับการยืนยัน ความเข้มข้นเหล่านี้จะเท่ากับปรอทถึง 10% ของปรอทในแม่น้ำทั้งหมดของโลก[ 163 ] [ 164 ]ในปี 2024 การศึกษาติดตามผลพบความเข้มข้น "ต่ำมาก" ในน้ำละลายจาก 21 แห่งเท่านั้น โดยสรุปว่าผลการค้นพบในปี 2021 อธิบายได้ดีที่สุดด้วยการปนเปื้อนของตัวอย่างโดยบังเอิญด้วยปรอท(II) คลอไรด์ซึ่งทีมวิจัยชุดแรกใช้เป็นสารรีเอเจนต์ [ 165 ] อย่างไรก็ตามยังคงมีความเสี่ยงที่ของเสียที่เป็นพิษจะถูกปล่อยออกมาจากแคมป์เซ็นจูรีซึ่งเดิมเป็น สถานที่ ทางทหารของสหรัฐอเมริกาที่สร้างขึ้นเพื่อบรรทุกอาวุธนิวเคลียร์สำหรับโครงการไอซ์เวิร์ม โครงการถูกยกเลิก แต่พื้นที่ดังกล่าวไม่เคยได้รับการทำความสะอาด และขณะนี้กำลังคุกคามที่จะปนเปื้อนน้ำที่ละลายด้วยกากกัมมันตรังสีกากเคมี 20,000 ลิตรและน้ำเสียที่ไม่ได้ผ่านการบำบัด 24 ล้านลิตร เมื่อการละลายดำเนินต่อไป[ 166 ] [ 167 ]

สุดท้าย ปริมาณน้ำละลายจากธารน้ำแข็งที่เพิ่มขึ้นสามารถส่งผลกระทบต่อการไหลเวียนของมหาสมุทรได้[ 46 ]นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อมโยงการปล่อยน้ำที่เพิ่มขึ้นจากกรีนแลนด์กับสิ่งที่เรียกว่า " กลุ่มน้ำเย็น"ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือซึ่งเชื่อมโยงกับการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือหรือ AMOC และการชะลอตัวที่เห็นได้ชัด[ 169 ] [ 170 ] [ 171 ] [ 172 ] ในปี 2016 มีการศึกษาหนึ่งที่พยายามปรับปรุงการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของ AMOC ในอนาคตโดยการรวมการจำลองแนวโน้มของกรีนแลนด์ที่ดีขึ้นเข้ากับการคาดการณ์จาก แบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่ทันสมัย 8 แบบ งานวิจัยดังกล่าวพบว่าภายในปี 2090–2100 กระแสน้ำ AMOC จะอ่อนกำลังลงประมาณ 18% (โดยมีช่วงของการอ่อนกำลังที่อาจเกิดขึ้นระหว่าง 3% ถึง 34%) ภายใต้เส้นทางความเข้มข้นตัวแทน 4.5 ซึ่งคล้ายคลึงกับเส้นทางปัจจุบันมากที่สุด[ 173 ] [ 174 ]ในขณะที่จะอ่อนกำลังลง 37% (โดยมีช่วงระหว่าง 15% ถึง 65%) ภายใต้เส้นทางความเข้มข้นตัวแทน 8.5 ซึ่งสมมติว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากขยายสถานการณ์ทั้งสองออกไปเกินปี 2100 กระแสน้ำ AMOC จะมีเสถียรภาพในที่สุดภายใต้ RCP 4.5 แต่จะยังคงลดลงต่อไปภายใต้ RCP 8.5: การลดลงโดยเฉลี่ยภายในปี 2290–2300 คือ 74% และมีโอกาส 44% ที่จะเกิดการล่มสลายอย่างสิ้นเชิงในสถานการณ์นั้น ซึ่งจะมีผลกระทบในทางลบมากมาย[ 175 ]
การสูญเสียน้ำแข็งในอนาคต
ระยะสั้น
ในปี 2021 รายงานการประเมินครั้งที่ 6 ของ IPCCประมาณการว่า ภายใต้สถานการณ์SSP5-8.5ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนสูงสุด การละลายของแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์จะทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้นประมาณ13 เซนติเมตร (5 นิ้ว) (โดยมีช่วงที่เป็นไปได้ (17%–83%) อยู่ที่9–18 เซนติเมตร ( 3 + 1/2 – 7นิ้ว)และช่วงที่เป็นไปได้มาก ( ระดับความเชื่อมั่น 5–95% ) อยู่ที่5–23 เซนติเมตร (2–9 นิ้ว) ) ในขณะที่สถานการณ์ SSP2-4.5 "ปานกลาง" จะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น8 เซนติเมตร (3 นิ้ว)โดยมีช่วงที่เป็นไปได้และเป็นไปได้มากอยู่ที่4–13 เซนติเมตร ( 1 + 1/2 – 5นิ้ว)และ1–18 เซนติเมตร ( 1/2 – 7นิ้ว)ตามลำดับ สถานการณ์ในแง่ดีซึ่งสมมติว่าเป้าหมายของข้อตกลงปารีสส่วนใหญ่บรรลุผลสำเร็จ SSP1-2.6 เพิ่มประมาณ6 ซม. ( 2 + 1/2 นิ้ว )และไม่เกิน15ซม. (6 นิ้ว)โดยมีโอกาสเล็กน้อยที่แผ่นน้ำแข็งจะเพิ่มมวลและทำให้ระดับน้ำทะเลลดลงประมาณ2 ซม . (1 นิ้ว) [ 19 ] : 1260
นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่ม นำโดยเจมส์ แฮนเซนอ้างว่าแผ่นน้ำแข็งอาจสลายตัวเร็วกว่าที่แบบจำลองแผ่นน้ำแข็ง คาดการณ์ไว้มาก [ 178 ] แต่แม้แต่การคาดการณ์ของพวกเขาก็ยังแสดงให้ เห็นว่ากรีนแลนด์ส่วนใหญ่ ซึ่งมีขนาดโดยรวมเท่ากับระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น7.4 เมตร (24 ฟุต) [ 2 ]จะยังคงอยู่รอดไปจนถึงศตวรรษที่ 21 บทความปี 2016 จากแฮนเซนอ้างว่าการสูญเสียน้ำแข็งของกรีนแลนด์อาจเพิ่มขึ้นประมาณ33 เซนติเมตร (13 นิ้ว)ภายในปี 2060 นอกเหนือจากตัวเลขที่มากกว่าสองเท่าของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกาหาก ความเข้มข้น ของ CO เกิน 600 ส่วน ต่อล้านส่วน[ 179 ]ซึ่งเป็นที่ถกเถียงกันในหมู่นักวิทยาศาสตร์ทันที[ 180 ]ในขณะที่งานวิจัยปี 2019 จากนักวิทยาศาสตร์หลายคนอ้างว่าสูงสุด33 เซนติเมตร (13 นิ้ว)ภายในปี 2100 ภายใต้สถานการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เลวร้ายที่สุด[ 20 ]

เช่นเดียวกับการสูญเสียในปัจจุบัน ไม่ใช่ทุกส่วนของแผ่นน้ำแข็งที่จะมีส่วนทำให้เกิดการสูญเสียอย่างเท่าเทียมกัน ตัวอย่างเช่น มีการประมาณการว่าธารน้ำแข็งทางตะวันออกเฉียงเหนือของกรีนแลนด์เพียงอย่างเดียวจะทำให้มีปริมาณน้ำแข็งเพิ่มขึ้น 1.3–1.5 เซนติเมตรภายในปี 2100 ภายใต้ RCP 4.5 และ RCP 8.5 ตามลำดับ[ 181 ]ในทางกลับกัน ธารน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดสามแห่ง ได้แก่ Jacobshavn, Helheim และ Kangerlussuaq ล้วนตั้งอยู่ในครึ่งใต้ของแผ่นน้ำแข็ง และคาดว่าธารน้ำแข็งทั้งสามแห่งนี้จะเพิ่มปริมาณน้ำแข็ง 9.1–14.9 มิลลิเมตรภายใต้ RCP 8.5 [ 27 ]ในทำนองเดียวกัน การประมาณการในปี 2013 ชี้ให้เห็นว่าภายในปี 2200 ธารน้ำแข็งเหล่านี้และธารน้ำแข็งขนาดใหญ่อีกแห่งหนึ่งจะเพิ่มปริมาณน้ำแข็ง 29 ถึง 49 มิลลิเมตรภายใต้ RCP 8.5 หรือ 19 ถึง 30 มิลลิเมตรภายใต้ RCP 4.5 [ 182 ]โดยรวมแล้ว คาดว่าการสูญเสียน้ำแข็งในกรีนแลนด์ในศตวรรษที่ 21 ส่วนใหญ่จะมาจากลำธารทางตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันตกตอนกลาง (โดยลำธารหลังนี้รวมถึง Jacobshavn ด้วย) และการถอยร่นของธารน้ำแข็งจะเป็นสาเหตุของการสูญเสียน้ำแข็งทั้งหมดอย่างน้อยครึ่งหนึ่ง ซึ่งขัดแย้งกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ระบุว่าการละลายของพื้นผิวจะกลายเป็นปัจจัยหลักในช่วงปลายศตวรรษนี้[ 58 ]อย่างไรก็ตาม หากกรีนแลนด์สูญเสียธารน้ำแข็งชายฝั่งทั้งหมดไปแล้ว การที่กรีนแลนด์จะหดตัวต่อไปหรือไม่นั้น จะขึ้นอยู่กับว่าการละลายของพื้นผิวในช่วงฤดูร้อนมีมากกว่าการสะสมของน้ำแข็งในช่วงฤดูหนาวอย่างต่อเนื่องหรือไม่ ภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงสุด เหตุการณ์นี้อาจเกิดขึ้นประมาณปี 2055 ซึ่งเร็วกว่าที่ธารน้ำแข็งชายฝั่งจะหายไป[ 4 ]
การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลจากกรีนแลนด์ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อชายฝั่งทุกแห่งอย่างเท่าเทียมกัน ทางใต้ของแผ่นน้ำแข็งมีความเปราะบางมากกว่าส่วนอื่นๆ และปริมาณน้ำแข็งที่เกี่ยวข้องหมายความว่ามีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเปลือกโลกและการหมุนของโลกแม้ว่าผลกระทบนี้จะเล็กน้อย แต่ก็ทำให้ชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาประสบกับการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลเร็วกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลก[ 183 ]ในขณะเดียวกัน กรีนแลนด์เองก็จะประสบกับการฟื้นตัวของสมดุลไอโซสแตติกเมื่อแผ่นน้ำแข็งหดตัวและความดันพื้นดินเบาลง ในทำนองเดียวกัน มวลน้ำแข็งที่ลดลงจะส่งผลให้แรงดึงดูดของน้ำชายฝั่งลดลงเมื่อเทียบกับมวลแผ่นดินอื่นๆ กระบวนการทั้งสองนี้จะทำให้ระดับน้ำทะเลรอบชายฝั่งของกรีนแลนด์ลดลง แม้ว่าจะเพิ่มขึ้นในที่อื่นๆ ก็ตาม[ 184 ]ปรากฏการณ์ตรงกันข้ามเกิดขึ้นเมื่อแผ่นน้ำแข็งมีมวลเพิ่มขึ้นในช่วงยุคน้ำแข็งน้อย : น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นดึงดูดน้ำมากขึ้นและท่วมถิ่นฐาน ของ ชาวไวกิ้ง บางแห่ง ซึ่งน่าจะมีบทบาทสำคัญในการที่ชาวไวกิ้งละทิ้งถิ่นฐานในเวลาต่อมาไม่นาน[ 185 ] [ 186 ]
ระยะยาว


ที่น่าสังเกตคือ ขนาดอันมหาศาลของแผ่นน้ำแข็งทำให้มันไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระยะสั้น ในขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมหาศาลในระยะยาว ดังที่แสดงให้เห็นจากหลักฐานทางภูมิอากาศโบราณ[ 11 ] [ 35 ] [ 34 ]การขยายตัวของขั้วโลกทำให้บริเวณอาร์กติก รวมถึงกรีนแลนด์ มีอุณหภูมิสูงขึ้นสามถึงสี่เท่าของค่าเฉลี่ยทั่วโลก: [ 188 ] [ 189 ] [ 190 ]ดังนั้น ในขณะที่ช่วงเวลาอย่างเช่น ยุคน้ำแข็ง อีเมียน เมื่อ 130,000–115,000 ปีก่อนนั้น อุณหภูมิ โดยรวมไม่สูงกว่าปัจจุบันมากนัก แต่แผ่นน้ำแข็งกลับมี อุณหภูมิสูงกว่า 8 °C (14 °F)และส่วนตะวันตกเฉียงเหนือของแผ่นน้ำแข็งก็ต่ำกว่าปัจจุบัน 130 ± 300 เมตร[ 191 ] [ 192 ]การประมาณการบางส่วนชี้ให้เห็นว่าส่วนที่เปราะบางที่สุดและถดถอยเร็วที่สุดของแผ่นน้ำแข็งได้ผ่าน "จุดที่ไม่สามารถย้อนกลับได้" ไปแล้วประมาณปี 1997 และจะไม่มีทางกลับคืนมาได้อีกเลยแม้ว่าอุณหภูมิจะหยุดสูงขึ้นก็ตาม[ 193 ] [ 187 ] [ 194 ]
เอกสารฉบับหนึ่งในปี 2022 พบว่าสภาพภูมิอากาศในช่วงปี 2000–2019 จะส่งผลให้ปริมาณน้ำแข็งทั้งหมดของแผ่นน้ำแข็งลดลงประมาณ 3.3% ในอนาคต ซึ่งจะทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้นถึง 27 ซม. (10 + 1/2 นิ้ว) ในที่สุดโดยไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในอนาคต นอกจากนี้ พวกเขายังประเมินว่าหากการละลายของน้ำแข็งที่ทำลายสถิติในปี 2012 กลายเป็นเรื่องปกติใหม่ แผ่นน้ำแข็งจะเผชิญกับระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้นประมาณ78 ซม . ( 30 + 1/2 นิ้ว ) [ 140 ]เอกสารอีกฉบับหนึ่งแนะนำว่าหลักฐานทางภูมิอากาศโบราณจาก 400,000 ปีก่อนสอดคล้องกับการสูญเสียน้ำแข็งจากกรีนแลนด์เทียบเท่ากับระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นอย่างน้อย1.4 เมตร ( 4 + 1/2 ฟุต )ในสภาพภูมิอากาศที่มีอุณหภูมิใกล้เคียง1.5 °C (2.7 °F) ซึ่งเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ ได้อย่างน้อยในอนาคตอันใกล้นี้[ 23 ]
เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อภาวะโลกร้อนถึงระดับหนึ่ง แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ทั้งหมดจะละลายไปในที่สุด ปริมาตรของแผ่นน้ำแข็งนี้ในตอนแรกประเมินไว้ที่ประมาณ2,850,000 km³ ( 684,000 cu mi)ซึ่งจะทำให้ระดับน้ำทะเลทั่วโลกสูงขึ้น7.2 เมตร ( 24 ฟุต) [ 53 ]แต่การประมาณการในภายหลังได้เพิ่มขนาดเป็นประมาณ2,900,000 km³ (696,000 cu mi) ซึ่งจะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ประมาณ 7.4 เมตร (24 ฟุต) [ 2 ]
เกณฑ์สำหรับการสูญเสียแผ่นน้ำแข็งทั้งหมด
ในปี พ.ศ. 2549 มีการประมาณการว่าแผ่นน้ำแข็งมีแนวโน้มที่จะหายไปมากที่สุดที่อุณหภูมิ3.1 องศาเซลเซียส (5.6 องศาฟาเรนไฮต์)โดยมีช่วงที่เป็นไปได้ระหว่าง1.9 องศาเซลเซียส (3.4 องศาฟาเรนไฮต์)และ5.1 องศาเซลเซียส (9.2 องศาฟาเรนไฮต์) [ 195 ] อย่างไรก็ตามการประมาณการเหล่านี้ลดลงอย่างมากในปี พ.ศ. 2555 โดยมีข้อเสนอแนะว่าเกณฑ์อาจอยู่ระหว่าง0.8 องศาเซลเซียส (1.4 องศาฟาเรนไฮต์)และ3.2 องศาเซลเซียส (5.8 องศาฟาเรนไฮต์)โดย1.6 องศาเซลเซียส (2.9 องศาฟาเรนไฮต์)เป็นอุณหภูมิโลกที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการหายไปของแผ่นน้ำแข็ง[ 196 ]ช่วงอุณหภูมิที่ลดลงนั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเอกสารทางวิชาการในเวลาต่อมา[ 34 ] [ 197 ]และในปี 2015 Eric Rignotนักธารน้ำแข็งวิทยา ชื่อดัง ของ NASAอ้างว่า "แม้แต่คนที่อนุรักษ์นิยมที่สุดในชุมชนของเรา" ก็จะเห็นด้วยว่า "น้ำแข็งของกรีนแลนด์หายไปแล้ว" หลังจากภาวะโลกร้อนเพิ่มขึ้น2 °C (3.6 °F)หรือ3 °C (5.4 °F) [ 147 ]
ในปี 2022 การทบทวนวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ ครั้งสำคัญ เกี่ยวกับจุดเปลี่ยนในระบบภูมิอากาศแทบไม่ได้เปลี่ยนแปลงค่าเหล่านี้เลย โดยระบุว่าเกณฑ์น่าจะอยู่ที่1.5 °C (2.7 °F)โดยระดับสูงสุดอยู่ที่3 °C (5.4 °F)และเกณฑ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดที่0.8 °C (1.4 °F)ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง[ 24 ] [ 25 ]ในขณะเดียวกันก็ระบุว่าช่วงเวลาที่เร็วที่สุดที่เป็นไปได้สำหรับการแตกสลายของแผ่นน้ำแข็งคือ 1,000 ปี ซึ่งอิงจากการวิจัยที่สมมติสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดของอุณหภูมิโลกที่เกิน10 °C (18 °F)ภายในปี 2500 [ 20 ]ในขณะที่การสูญเสียน้ำแข็งจะเกิดขึ้นในช่วงประมาณ 10,000 ปีหลังจากที่ข้ามเกณฑ์ไปแล้ว การประมาณการที่ยาวที่สุดที่เป็นไปได้คือ 15,000 ปี[ 24 ] [ 25 ]

การคาดการณ์ตามแบบจำลองที่เผยแพร่ในปี 2023 ระบุว่าแผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์อาจมีความเสถียรมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ บทความหนึ่งพบว่าเกณฑ์สำหรับการแตกสลายของแผ่นน้ำแข็งมีแนวโน้มที่จะอยู่ระหว่าง1.7 °C (3.1 °F)และ2.3 °C (4.1 °F)นอกจากนี้ยังระบุว่าแผ่นน้ำแข็งยังคงสามารถรักษาไว้ได้ และการพังทลายอย่างต่อเนื่องสามารถหลีกเลี่ยงได้ หากภาวะโลกร้อนลดลงต่ำกว่า1.5 °C (2.7 °F)ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ภายในไม่กี่ศตวรรษหลังจากที่เกณฑ์ดังกล่าวถูกละเมิดเป็นครั้งแรก อย่างไรก็ตาม แม้ว่าวิธีนี้จะช่วยป้องกันการสูญเสียแผ่นน้ำแข็งทั้งหมดได้ แต่ก็จะทำให้ระดับน้ำทะเลโดยรวมสูงขึ้นหลายเมตร เมื่อเทียบกับสถานการณ์ที่เกณฑ์ภาวะโลกร้อนไม่ถูกละเมิดตั้งแต่แรก[ 6 ]
เอกสารอีกฉบับที่ใช้ แบบจำลองแผ่นน้ำแข็งที่ซับซ้อนกว่าพบว่า นับตั้งแต่อุณหภูมิสูงขึ้นเกิน0.6 °C (1.1 °F)ระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นประมาณ26 ซม. (10 นิ้ว) ซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ [ 5 ]ตรงกับการประมาณการที่ได้จากการสังเกตโดยตรงในปี 2022 [ 140 ]อย่างไรก็ตาม ยังพบว่า1.6 °C (2.9 °F)อาจทำให้แผ่นน้ำแข็งมี ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นในระยะยาวเพียง 2.4 ม. (8 ฟุต) เท่านั้น ในขณะที่การละลายเกือบทั้งหมดจะทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นถึง6.9 ม. (23 ฟุต)หากอุณหภูมิยังคงอยู่เหนือ2 °C (3.6 °F)อย่าง ต่อเนื่อง เอกสารยังแนะนำว่าการสูญเสียน้ำแข็งจากกรีนแลนด์อาจกลับคืนมาได้โดยการลดอุณหภูมิลงเหลือ0.6 °C (1.1 °F)หรือต่ำกว่านั้น จนกว่าน้ำแข็งทางตอนใต้ของกรีนแลนด์ทั้งหมดจะละลาย ซึ่งจะทำให้ ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น 1.8 เมตร (6 ฟุต)และป้องกันการงอกใหม่ใดๆ เว้นแต่ ความเข้มข้น CO2จะลดลงเหลือ 300 ppm หากแผ่นน้ำแข็งทั้งหมดละลาย มันจะไม่เริ่มงอกใหม่จนกว่าอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม[ 5 ]

ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งเดนมาร์กและกรีนแลนด์ (GEUS) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 26 กันยายน 2552 ที่Wayback Machine
- รายงานเกี่ยวกับธารน้ำแข็งกรีนแลนด์ ปี 1942–1944ที่ห้องสมุดวิทยาลัยดาร์ทมัธ
- การสำรวจวรรณกรรม/บรรณานุกรมเกี่ยวกับธารน้ำแข็งกรีนแลนด์ ปี 1953ณ หอสมุดวิทยาลัยดาร์ทมัธ