Du er nu uden tvivl blevet oversvømmet af truslen om stigning i den globale havniveau. Ved den aktuelle estimerede hastighed på en tiendedel tomme hvert år kan stigningen i havniveauet få store skår af byer som New York, Galveston og Norfolk til at forsvinde under vandet i de næste 20 år. Men en ny undersøgelse i Journal of Geophysical Research viser, at steder som Juneau, Alaska, sker det modsatte: havniveauet falder cirka en halv tomme hvert år.
Hvordan kunne dette være? Svaret ligger i et fænomen med smeltende gletsjere og savningsvægt over jorden kaldet "isisk isostatisk tilpasning." Du ved muligvis ikke det, men den sidste istid transformerer stadig stille Jordens overflade og påvirker alt fra vores dage til topografien i vores lande.
I løbet af gletsjerstørrelsen for 19.000 år siden, kendt som det sidste gletsjermaksimum, stønede Jorden under vægten af tunge isflader, der var tusinder af fødder tykke, med navne, der trodser udtalen: Laurentide Ice Sheet, Cordilleran Ice Sheet, Fennoscandian Ice Sheet, og mange flere. Disse enorme hunks med frossent vand presset ned på jordoverfladen, fortrængning af jordskorpe og forårsager formbart mantelstof under at deformere og flyde ud, ændre Jordens form - på samme måde som din bund skaber en depression på en sofa, hvis du sidder på den længe nok. Nogle estimater antyder, at en isplads, der er cirka en halv kilometer tyk, kan forårsage en depression 900 meter dyb - omkring en 83-etagers bygning.
Den fortrængte mantel flyder ind i områder, der omgiver ispladen, hvilket får det land til at stige op, og hvordan fyldning inde i en sofa vil samles omkring din vægt. Disse områder, kaldet ”forebulges”, kan være ganske små, men kan også nå mere end 300 fod høje. Laurentide Ice Sheet, der vejede ned for det meste af Canada og det nordlige USA, for eksempel, forårsagede en løftning i de centrale til sydlige dele af USA Andre steder, gamle gletschere skabte forebulger omkring Amazonas delta-område, der stadig er synlige i dag, selvom isen smeltede for længe siden.
Da forhistoriske isplader begyndte at smelte for ca. 11.700 år siden, ændrede det sig dog. Overfladen begyndte at springe tilbage, hvilket gav større plads til, at mantlen strømmer tilbage i. Det fik land, der tidligere var blevet afvejet, ligesom Glacier Bay Park i Alaska og Hudson Bay i Canada, stiger op. De mest dramatiske eksempler på opløftning findes steder som Rusland, Island og Skandinavien, hvor de største isarker fandtes. I Sverige har for eksempel forskere fundet, at det stigende land skar en gammel sø kaldet Malaren fra havet og omdanner den til en sø med ferskvand.
På samme tid synker steder, der engang var forhåbninger, da de ikke længere skubbes op af nærliggende isark. F.eks. Når Skotland rebounds, synker England cirka syvtendedele af en tomme hvert år i Nordsøen. På samme måde, som Canada rebounds cirka fire inches hvert årti, synker den østlige kyst i USA med en hastighed på cirka tre tiendedele af en tomme hvert år - mere end halvdelen af den nuværende globale havniveau stiger. En undersøgelse, der blev offentliggjort i 2015, forudsagde, at Washington, DC ville falde med seks eller flere tommer i det næste århundrede på grund af forstyrrende sammenbrud, hvilket kan bringe nationens monumenter og militære installationer i fare.
Nogle af de mest dramatiske løft findes i Island. (Martin De Lusenet, Flickr CC BY) Nylige skøn antyder, at land i det sydøstlige Alaska stiger med en hastighed på 1, 18 inches om året, en hastighed, der er meget hurtigere end tidligere antaget. Beboere føler allerede de dramatiske virkninger af denne ændring. På den positive side er nogle familier, der bor på kysten fordoblet eller tredoblet deres ejendom: Når kystgletsjere trækker sig tilbage og land, når de først er dækket af is, gennemgår isostatisk rebound, stiger lavlandsområder og skaber "nyt" land, hvilket kan være en uventet velsignelse for familier, der bor langs kysten. En familie var i stand til at bygge en ni-hullers golfbane på land, der først for nylig dukkede ud af havet, ifølge en artikel i New York Times, der blev rapporteret i 2009. Forskere har også sporet gravitationskraften på Russell Island, Alaska, og opdaget, at det er er blevet svækket hvert år, når landet bevæger sig længere væk fra Jordens centrum.
Uplift øger mængden af stenet sediment i områder, der tidligere er dækket af vand. For eksempel forudsiger forskere, at opløft vil få flodmundinger i Alaskan-byen Hoonah til at tørre op, hvilket vil øge mængden af røde alger i området, hvilket igen kan skade de skrøbelige økosystemer der. Derudover bekymrer nogle forskere sig for, at den hurtige opløftning i Alaska også vil ændre fødevareøkosystemet og levebrødet for laksefiskere.
Samtidig er der en masse nye laksestrømme, der åbner op i Glacier Bay, siger Eran Hood, professor i miljøvidenskab ved University of Alaska. ”Da gletsjere smelter og går tilbage, ændrer landdækningen sig hurtigt, ” siger han. ”Mange nye områder bliver skov. Efterhånden som isen går tilbage, rekoloniseres laksen. Det er ikke godt eller dårligt, bare anderledes. ”
Opløftningshastigheden som følge af isostatisk tilpasning fra is i verden over hele verden; Antarktis og Canada forventes at stige mest. (Af Erik Ivins, JPL. [Public domain], via Wikimedia Commons) Selvom de ikke er så synlige, forårsager alle ændringer forårsaget af gletschersmeltning og skiftende mantel også dramatiske ændringer i jordens rotation og stoffer under jordoverfladen.
Da vores gargantuanske gletsjere smeltede, tabte kontinenterne nordpå vægten hurtigt, hvilket medførte en hurtig omfordeling af vægten. Nyere undersøgelser fra NASA-forskere viser, at dette forårsager et fænomen kaldet “sand polar vandring”, hvor den skæve fordeling af vægt på Jorden får planeten til at vippe på sin akse, indtil den finder sin balance. Vores nord- og sydpoler bevæger sig mod de landmasser, der krymper hurtigst, når Jordens rotationscenter forskydes. Tidligere kørte Nordpolen mod Canada; men siden 2000 kører det mod Storbritannien og Europa med cirka fire centimeter om året. Forskere har ikke været nødt til at ændre den faktiske geografiske placering af Nordpolen endnu, men det kan ændre sig i løbet af et par årtier.
Omfordeling af masse bremser også jordens rotation. I 2015 offentliggjorde Harvard-geofysiker Jerry Mitrovica en undersøgelse i Science Advances, der viste, at issmeltning forårsagede, at havmassen poolede rundt om Jordens centrum og bremsede Jordens rotation. Han sammenlignede fænomenet med en roterende kunstskøjteløber, der strækkede deres arme for at bremse sig selv.
Ismelte kan også være at vække sovende jordskælv og vulkaner. Store gletschere undertrykte jordskælv, men ifølge en undersøgelse, der blev offentliggjort i 2008 i tidsskriftet Earth and Planetetary Science Letters, når jorden rebounds, frigøres det nedadgående pres på pladerne, og rystende allerede eksisterende fejl kunne genaktiveres. I det sydøstlige Alaska, hvor løftet er mest udbredt, glider Pacific-pladen under den nordamerikanske plade, hvilket medfører en masse belastning. Forskere siger, at gletsjere tidligere havde kvæstet denne stamme, men rebound giver dem mulighed for at slibe op mod hinanden igen. ”Gletschernes byrde var at holde mindre jordskælv på at frigive tektonisk stress, ” siger Erik Ivins, en geofysiker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory.
Smeltende gletsjere kan også gøre plads for jordskælv midt i pladerne. Et eksempel på dette fænomen er serien med jordskælv i New Madrid, der rystede Midwestern USA i 1800-tallet. Mens mange jordskælv forekommer på fejllinjer, hvor to separate plader glider oven på hinanden, spekulerer forskere i, at jordskælvene i området New Madrid forekom på et sted, hvor varm, smeltet klippe under jordskorpen engang ville sprænge igennem, men blev brændt efter vægten af massive isplader. Nu hvor isarkene er smeltet, er det imidlertid frit at boble mantlen op.
Forskere har også fundet en forbindelse mellem nedbrydning og udstrømning af magma fra Jorden, selvom de ikke er sikre på, hvorfor den ene forårsager den anden. I de sidste fem år har Island lidt tre store vulkanudbrud, hvilket er usædvanligt for området. Nogle undersøgelser antyder, at gletschernes vægt undertrykt vulkansk aktivitet, og at den nylige smeltning er 20-30 gange mere sandsynlig for at udløse vulkanudbrud på steder som Island og Grønland.
De vandrende poler: Indtil for nylig var jordens akse langsomt bevæget mod Canada, som vist på denne grafik; nu flytter smeltende is og andre faktorer Jordens akse mod Europa. (NASA / JPL-Caltech) Meget af mysteriet med antikke gletschere er stadig uopløst. Forskere forsøger stadig at skabe en nøjagtig model for isostatisk tilpasning til is, fortæller Richard Snay, hovedforfatteren af den seneste undersøgelse i Journal of Geophysical Research . ”Der har været sådan software siden begyndelsen af 90'erne til længde- og breddegradsmålinger, men lodrette målinger har altid været vanskelige, ” siger Snay. Han og kolleger har udviklet nye ligninger til måling af isostatisk justering baseret på et komplekst sæt modeller, der først blev udgivet af Dick Peltier, en professor ved University of Toronto. Peltiers modeller tager ikke kun højde for mantelviskositet, men også tidligere havoverfladen, data fra satellitter, der i øjeblikket kredser om Jorden og endda gamle poster oversat fra babylonske og kinesiske tekster. ”Vi prøver at se på glaciationens historie som en funktion af tid og elasticitet på den dybe jord, ” siger Peltier. ”Teorien forbedres fortsat. En af de største udfordringer ved dette arbejde er at beskrive de virkninger, der opstår i jordens system i dag, der opstår som et resultat af den sidste istid for tusinder af år siden. ”
Føjet til alle de ukendte, ved forskerne heller ikke nøjagtigt, hvordan denne forhistoriske proces vil blive påvirket af de nuværende mønstre for global opvarmning, som fremskynder ismelten med en hidtil uset hastighed. I Alaska betyder global opvarmning mindre sne om vinteren, siger Hood.
”Der er en meget hurtigere hastighed på istab her sammenlignet med mange regioner i verden, ” siger han. "Det menneskelige fingeraftryk for den globale opvarmning forværrer bare problemer og øger frekvensen af isostatisk justering af gletscher."
Og mens virkningerne kan variere fra by til by - den lokale havniveau kan stige eller falde - er det tydeligt, at virkningerne er dramatiske, uanset hvor de måtte være. Selvom mange af gletsjere længe er gået, er det tydeligt, at vægten af deres tilstedeværelse stadig hænger på Jorden og på vores liv.
