Geoloogid on modelleerinud maakoore deformatsiooni vastuseks hõredatele liustikele

Geoloogid on modelleerinud maakoore deformatsiooni vastuseks hõredatele liustikele
Geoloogid on modelleerinud maakoore deformatsiooni vastuseks hõredatele liustikele
Anonim

Teadlased on arvutanud maapõue glatsioisostaatiliste liikumiste kiiruse, mis tekkis Maa jääkihi lagunemise tagajärjel 21. sajandil, võttes esmakordselt arvesse liustikest kaugel asuvate piirkondade liikumiste horisontaalset komponenti. Gröönimaa jääkihi sulamine kutsub Euraasia ja Põhja-Ameerika mandrite põhjaosas esile tõusu kiirusega 1,0–0,4 millimeetrit aastas. Keskmised horisontaalsed liikumiskiirused on vahemikus 0,3 millimeetrit aastas Põhja -Kanadas kuni 0,05 millimeetrit aastas Ameerika Ühendriikide lõunaosas ja Euroopas. Uuring avaldatakse ajakirjas Geophysical Research Letters.

Alates sajandivahetusest on Maa jääkihi lagunemiskiirus tõusnud hüppeliselt, jääkaod pooluste ja mägiliustike kilpidest suurenevad 57 protsenti. Selline ulatuslik planeedi halvenemine mitte ainult ei kiirenda maailmamere taseme tõusu, vaid põhjustab ka maapõue deformatsiooni. Jääkiht surub litosfääri viskoosse astenosfääri ja jää sulamisel püüab maapõue taastada tasakaalu. Toimub glacioisostaasi protsess, kui maapõue vertikaalsed ja horisontaalsed liikumised kompenseerivad jääkoormust. Glacioisostaasi silmatorkav näide on Fennoskandia tõus pärast Skandinaavia pleistotseeni jääkatte lagunemist. Praegu tõuseb Botnia lahe põhja pool sentimeetrit aastas.

Globaalsete navigatsioonisatelliitide süsteemide väljatöötamine võimaldas mõõta maakoore vertikaalseid liikumisi nii tänapäevaste jääkihtide läheduses kui ka nende kaugusel. Glacioisostaatiliste liikumiste horisontaalset komponenti võeti aga harva arvesse, hoolimata asjaolust, et see võib perifeersetes piirkondades ületada tõusutempo.

Austraalia ja Ameerika Ühendriikide teadlased eesotsas Sophie Coulsoniga Harvardi ülikoolist modelleerisid maakoore deformatsioonikiirust, mis tuleneb planeedi jäämassi muutustest. Geoloogid võtsid arvesse nii vertikaalseid kui ka horisontaalseid liikumisi. Deformatsioonide arvutused põhinesid Maa sfääriliselt sümmeetrilisel mudelil ning planeedi elastsus- ja tihedusstruktuurid määrati esialgse võrdlusmudeli (PREM) abil. Samuti kasutati satelliidikõrguse mõõtmise andmeid ICESatilt, mis andis seireandmeid Antarktika, Gröönimaa jääkihtide ja mägiliustike massibilansi kohta ajavahemikul 2003–2013.

Arvutuste tulemuste kohaselt kutsub Gröönimaa jääkihi hõrenemine esile samanimelise saare lõunaosas tõusu kiirusega kolm millimeetrit aastas. Jäälehest kaugel langevad vertikaalkiirused 0,4-1,0 (Island, Baffini maa) 0,0-0,4 (Põhja-Euroopa, Kanada mandriosa) millimeetrini aastas. Maakoore puutuja liigutused toimuvad põhja suunas. Euraasia mandril on Norras horisontaalsete kiiruste maksimaalsed väärtused 0,2 millimeetrit aastas, mis vähenevad Lõuna -Euroopas 0,05 millimeetrini aastas. Kanadast kirdest USA läände liikudes väheneb tangentsiaalse liikumise kiirus 0,3 -lt 0,05 millimeetrile aastas.

Arktika liustike hõrenemine toob kaasa laialdased horisontaalsed liikumised kõrgetel laiuskraadidel kiirusega kuni 0,15 millimeetrit aastas. Antarktika jääkihi massi muutumisest tingitud maakoore deformatsioonide suurus on väiksem kui Gröönimaa sulamisest põhjustatud: jäämassi kadu Antarktika lääneosas kompenseeris osaliselt selle idaosa suurenemine ajal. õppeperiood. Vertikaalsete tõusude määr ulatub Antarktika poolsaarel ühe millimeetrini aastas ja Falklandi saartel langeb 0,02 millimeetrini aastas.

Image
Image

Glacioisostaatilised kooriku deformatsioonid viies kohas. Värvilised jooned näitavad Gröönimaa (roheline), Antarktika (sinine) jäälehtede ja mägiliustike (oranž) individuaalset panust ja nende summat (must)

Maakoore horisontaalsed ja vertikaalsed kiirused on suurimad jäämassi kadumise piirkondade läheduses. Seda illustreerivad arvutused Norilski kohta, kus kõrged deformatsioonimäärad ajavahemikul 2003–2013 on teadlaste poolt seletatav Svalbardi ja Venemaa Arktika saarte liustike kiire lagunemisega. Pärast Londoni ja Bostoni piirkonna glatsioisostaatiliste liikumiste kiiruste analüüsimist jõudsid autorid ka järeldusele, et need kaks piirkonda näitavad Gröönimaa jäälehe sulamise suhtes tundlikkust, kuigi asuvad sellest väga kaugel. Teadlased jõudsid järeldusele, et maapõue horisontaalsete ja vertikaalsete liikumiste arvutatud kiirused võivad täiendada satelliitgeodeetilisi mõõtmisi.

Soovitan: