Vědci poslouchají ledovce, aby objevili tajemství oceánů

Vědci poslouchají ledovce, aby objevili tajemství oceánů

Poznámka redakce: Call to Earth je iniciativa CNN ve spolupráci s Rolex. Michel Andre Je držitelem ceny Rolex.



CNN

Prask, prásk, prásk: zvuk ledovce. Velká tělesa hustě zabaleného ledu mohou vypadat jako statické bloky, ale proudí, praskají, rostou a smršťují se a tyto procesy jsou všechno, jen ne tiché.

Ve skutečnosti jsou ledovce notoricky známé tím, že jsou invazivní. Jeho kostky se odedávna používaly na aljašských výletních lodích, přidávaly se do skotské nebo ginu s tonikem, protože led vydává jedinečné syčení, když pomalu uvolňuje intenzivně stlačený vzduch, který se tam drží stovky a někdy i tisíce let.

Zvuky ledovců se ale dají využít nejen pro čerstvé kostky ledu. s Mnoho ledovců po celém světě se zmenšuje Kvůli klimatické krizi se vědci snaží tento hluk analyzovat, aby přesně předpověděli, jak rychle bude led tát a co by to mohlo znamenat pro zvýšení hladiny moří.

„Ledovce rychle ustupují, jak se atmosféra a oceány ohřívají,“ říká Grant Dean, výzkumný oceánograf ze Scripps Institution of Oceanography v San Diegu v Kalifornii. „Pokud chceme (předvídat) vzestup hladiny moří… potřebujeme způsob, jak monitorovat tyto ledové systémy a podvodní zvuk by mohl být důležitý a zajímavý způsob, jak toho dosáhnout.“

Dean, který pracuje v oblasti podvodního zvuku více než dvě desetiletí, vysvětluje, že existují dva hlavní procesy, kterými ledovce ustupují, a oba vydávají zřetelné zvuky. Je tu „jasný, zářivý zvuk bublinek explodujících ve vodě, jak taje led“, říká, který přirovnává k ohňostroji nebo prskající slanine. A je tu „zlověstně hluboký třesk“ události zrození, kdy se z konce ledovce odlomí hrouda ledu, což podle něj zní jako prodloužený hrom.

K oběma událostem dochází na hranici, kde se led setkává s oceánem, což je pro člověka obvykle velmi nebezpečná oblast. To je jeden z důvodů, proč je akustika, kterou lze sledovat na dálku, tak cenná.

READ  Mléčná dráha je tak velká díky své "kosmické stěně"

Použití podvodního zvuku k předpovědi tání ledu je stále relativně novým oborem. V roce 2008 byl významný oceánograf Wolfgang Berger spoluautorem článku ve vědeckém časopise přírodní vědy o Zemi který navrhl použití hydroakustiky (zvuku ve vodě) ke sledování grónských ledových příkrovů. To inspirovalo Deana – který už naslouchal lámajícím se vlnám oceánu, aby pochopil, jak se plyny pohybují z moře do vzduchu –, aby obrátil uši k ledovcům.

„Jak se oceán zvedne, ovlivní to velkou část naší civilizace. Musíme být schopni předvídat stabilitu těchto ledových příkrovů, abychom mohli dobře plánovat a dobře žít se změnami prostředí,“ říká.

Deane a Oskar Glowacki z Polské akademie věd pomocí podvodních mikrofonů k záznamu zvuku událostí narození telete na ledovci Hans na Svalbardu v severním Norsku spolu s časosběrným snímkem ukazují, že množství úbytku ledu lze odhadnout z hluk vznikající při dopadu ledovce na oceán. Jejich zjištění byla zveřejněna v Časopis Cryosphere v roce 2020.

Vzduchové bubliny mohou také odhalit důležité informace. „Pokud dokážeme spočítat počet bublin vycházejících z ledu za určitou časovou jednotku, můžeme říci, kolik ledu roztálo,“ říká Dean. To může být klíčem k pochopení toho, kolik ledu v budoucnu roztaje.

Související témata: Jaderná energie by mohla být budoucností expedic

Je to jednoduchý nápad, ale zdaleka ne jednoduchý v praxi. Dean říká, že velikost vzduchových bublin se mění v závislosti na tom, jak se uvolňují, a existuje možnost, že hladina hluku se může mezi ledovci lišit v důsledku geologie a místních podmínek.

ale náboženství Výzkum, zaměřený převážně na Svalbard, ukázal, že intenzita zvuku produkovaného vzduchovými bublinami se zvyšuje s rostoucí teplotou vody, což naznačuje, že objem může být indikátorem tání ledu. „Na každé expedici se přibližujeme skutečné odpovědi, protože můžeme tyto signály převést na čísla, která potřebujeme,“ říká.

READ  Ohromující obrázek srdce fantomové galaxie zobrazující sílu Webba

Pro studium ledovců ve skutečnosti existuje několik různých metod, některé z nich sofistikovanější, včetně seismologie, satelitního zobrazování, podvodního sonaru a radaru pronikajícího do ledu. Ale Dean trvá na tom, že akustika může tyto metody doplnit a nabídnout některé výhody.

Hydromiky (podvodní mikrofony) mohou být rozmístěny v ledových úžinách a monitorovány na dálku po dlouhou dobu, říká, a na rozdíl od satelitních pozorování, která nefungují šest měsíců v roce, když je na severním a jižním pólu tma, akustická technologie Funguje po celý rok a je levnější než jiné metody.

Poslech ledovců nám nejen ukazuje, jak tají, ale také nás může naučit více o mořském ekosystému. Glacioložka Irene Pettitová k tomu použila akustickou technologii ledové fjordy Jsou jedny z nejhlasitějších míst v oceánu díky neustálému syčení vzduchových bublin vydávaných při tání ledu a tyto zvuky mohou poskytnout útočiště mořským savcům.

Pettit a její tým výzkumníků pozorovali, jak tuleni plavou do ledovcových zálivů na Aljašce a v Antarktidě, aby se pravděpodobně ochránili před dravými velrybami, které nemají rády hlasité zvuky.

„Ekosystém se mění se změnou zvukové krajiny,“ říká a dodává, že pokud se hlasitost zvýší nebo sníží, dojde k vlnovému efektu. „Pokud se ledovec stáhne z fjordu a v samotné vodě je trochu ledu, zvuk se pomalu sníží… pak už není hlučný a pro tuleně už to není bezpečné místo.“ Tímto způsobem mohou akustická měření poskytnout pohled na pokles populací tuleňů v těchto oblastech.

Ledovce zrozené z konce ledovce Lo Conte na Aljašce.

Pettit poznamenává, že oblast akustiky je stále v počátcích a k měření dlouhodobých změn v ledovcích budou muset vědci shromáždit více zvukových dat. Věří však, že tato technologie je velkým příslibem.

„Audio nám nedává všechny odpovědi – ale poskytuje relativně levný a snadno použitelný způsob, jak zachytit fjord a celé ledové prostředí,“ říká. Dodává, že pokud budou hydrofony nasazeny po dlouhou dobu, mohly by vědcům pomoci porozumět „normálním“ hladinám hluku ledovců a detekovat abnormální zvuky, které mohou naznačovat nestabilitu.

READ  Vědci objevili možná první „upíří“ virus.

SOUVISEJÍCÍ: Vědci dosáhli velkého pokroku v závodě o záchranu karibských korálů

Deaneovým cílem je jít ve stopách zesnulého Wolfganga Bergera a zřídit v Grónsku dlouhodobé akustické monitorovací stanice, které pomohou sledovat stabilitu ledové pokrývky, která by mohla stoupat. Hladina moře o 25 stop Pokud se úplně rozpustí.

„Chci těžební systémy, které vedou z jihu na sever kolem grónských ledovců,“ říká. „Prvním úkolem je ujistit se, že rozumíme zvukům. Pokud dokážeme, že to dokážeme, pak můžeme dokázat, že musíme neustále poslouchat tyto ledovce.“

„Budoucnost oceánů závisí na nás[lidech],“ dodává. „Musíme začít poslouchat, co nám říkají.“

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *