Είναι καλά αποδεδειγμένο ότι τα επόμενα χρόνια αυξανόμενες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα θα προκαλέσουν την αλλαγή του κλίματος, οδηγώντας έτσι στην τήξη των πάγων με επιτάχυνση και στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας παγκοσμίως. Ένα νέο επιστημονικό εύρημα, όμως, δείχνει μια ανησυχητική, εντελώς ξεχωριστή άμεση επίδραση του άνθρακα στον πάγο - που δεν έχει καμία σχέση με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Όπως τεκμηριώνεται σε μελέτη που δημοσιεύθηκε χθες στο περιοδικό Journal of Physics D, ερευνητές από το MIT έχουν ανακαλύψει ότι απλώς παρουσία αυξημένων συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα προκαλεί σημαντική εξασθένιση του πάγου, με μειωμένη αντοχή υλικού και αντοχή στη θραύση, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Με αρκετό διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, αυτό μόνο θα μπορούσε να κάνει τους παγετώνες πιο πιθανό να χωρίσουν και να σπάσουν. Προσθέστε το γεγονός ότι οι παγκόσμιες θερμοκρασίες θα συνεχίσουν να ζεσταίνονται - ειδικά γύρω από τους πόλους - και ο συνδυασμός αυτών των δύο παραγόντων θα μπορούσε να σημαίνει ότι τα παγοπέδιλα θα λιώσουν με ακόμα ταχύτερους ρυθμούς από ό, τι οι εμπειρογνώμονες έχουν προβλέψει προηγουμένως.
"Εάν τα παγοκρύσταλλα και οι παγετώνες θα συνεχίσουν να σπάσουν και να σπάσουν κομμάτια, η επιφάνεια τους που εκτίθεται στον αέρα θα αυξηθεί σημαντικά, πράγμα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε επιτάχυνση της τήξης και πολύ μειωμένη περιοχή κάλυψης στη γη", δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης, Markus Buehler. "Οι συνέπειες αυτών των αλλαγών παραμένουν να εξερευνηθούν από τους ειδικούς, αλλά μπορεί να συμβάλουν στην αλλαγή του παγκόσμιου κλίματος".
Ο Buehler και ο συν-συγγραφέας του, Zhao Qin, χρησιμοποίησαν υπολογιστικές προσομοιώσεις σε ατομικό επίπεδο για να αξιολογήσουν τη δυναμική της αντοχής του πάγου παρουσία διαφόρων συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα. Διαπίστωσαν ότι το αέριο μειώνει τη δύναμη του πάγου παρεμβάλλοντας τους δεσμούς υδρογόνου που συγκρατούν τα μόρια νερού σε ένα κρυστάλλινο πάγου. Συγκεκριμένα, στο ατομικό επίπεδο, το διοξείδιο του άνθρακα ανταγωνίζεται τα δεσμευμένα μόρια νερού και, σε αρκετά υψηλές συγκεντρώσεις, τα εκτοπίζει από τους δεσμούς και παίρνει τη θέση τους.
Τα μόρια του διοξειδίου του άνθρακα αρχίζουν να διεισδύουν ένα κομμάτι πάγου σε μια εξωτερική άκρη, στη συνέχεια να τα χωρίζουν αργά διαχωρίζοντας μετακινώντας προς τα μέσα ως μορφές ρωγμών. Με αυτόν τον τρόπο προσελκύουν επίσης μόρια νερού προς τα έξω με το σχηματισμό δεσμών με τα άτομα υδρογόνου των μορίων του νερού, αφήνοντας σπασμένους δεσμούς εντός της κρυσταλλικής δομής και μειώνοντας συνολικά τη δύναμη του πάγου. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι ο πάγος που έχει διεισδύσει στο διοξείδιο του άνθρακα στο σημείο που το αέριο καταλαμβάνει το 2% του όγκου του είναι κατά 38% λιγότερο ισχυρό.
"Κατά κάποιο τρόπο, το κάταγμα του πάγου που οφείλεται στο διοξείδιο του άνθρακα είναι παρόμοιο με τη διάσπαση των υλικών λόγω διάβρωσης, π.χ. τη δομή ενός αυτοκινήτου, ενός κτιρίου ή ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής όπου οι χημικοί παράγοντες« γουρούν »στα υλικά, "Δήλωσε ο Buehler στο Environmental Research Web . Δεδομένου ότι οι παγετώνες αρχίζουν συνήθως να διασπώνται με το σχηματισμό μικρών ρωγμών, οι ερευνητές λένε ότι αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε περαιτέρω μεγάλης κλίμακας κατάγματα, όπως αυτό που πρόσφατα συνέβη στην Ανταρκτική και παρήγαγε ένα τεμάχιο μεγαλύτερο από τη Νέα Υόρκη.
Επειδή το εύρημα είναι η πρώτη απόδειξη αυτού του φαινομένου, είναι πολύ νωρίς για να πούμε πόσο θα επιταχυνθεί ο πάγος που λιώνει πέρα από τις προηγούμενες προβλέψεις. Ωστόσο, υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί, με τους οποίους θα μπορούσε να οδηγήσει τους εμπειρογνώμονες να αναθεωρήσουν προς τα πάνω τις εκτιμήσεις τους για τήξη πάγου και αύξηση της στάθμης της θάλασσας, δεδομένης της συνεχιζόμενης αύξησης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Εκτός από το προφανές - ότι ο θερμότερος αέρας και ο ασθενέστερος πάγος σημαίνει ταχύτερο ρυθμό τήξης - υπάρχει το γεγονός ότι τα παγοπέδιλα διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην ανάκλαση του ηλιακού φωτός στο διάστημα. Επί του παρόντος, καλύπτουν περίπου το 7% της επιφάνειας της γης, αλλά ευθύνονται για την αντανάκλαση του 80% των ακτίνων του ήλιου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το φωτεινό λευκό χρώμα του πάγου βοηθά να αντανακλά το φως πιο αποτελεσματικά από σχεδόν οποιοδήποτε άλλο είδος κάλυψης εδάφους.
Εάν οι αυξημένες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα και οι θερμότερες θερμοκρασίες προκαλούν απροσδόκητα γρήγορα τήξη πάγου, αυτός ο λαμπερός λευκός πάγος θα αντικατασταθεί από το σκοτεινό ωκεάνιο νερό. Όλο και περισσότερο ηλιακό φως θα εισέλθει και θα μείνει στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας έτσι όλο και περισσότερη θέρμανση. Αυτός ο βρόχος θετικής ανάδρασης θα μπορούσε να αποτελέσει ένα από τα φοβερά "σημεία ανατροπής" που οι κλιματολόγοι φοβούνται ότι θα στείλουν το κλίμα μας σε μια ανεξέλεγκτη πορεία προς την κακία.
Δεδομένου ότι το χαρτί ασχολείται μόνο με τον πάγο σε μικροσκοπικό επίπεδο, το επόμενο βήμα θα ήταν η δοκιμή της επίδρασης αυξημένων συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα στον πάγο σε εργαστηριακή ρύθμιση για να ελεγχθεί εάν οι επιδράσεις του προσομοιωμένου μοντέλου είναι αληθινές. Φυσικά, εάν δεν αλλάξουν τίποτα από την άποψη των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, θα μπορούσαμε ίσως να έχουμε την ευκαιρία να δούμε αν αυτές οι επιπτώσεις συμβαίνουν σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα - στους παγετώνες του κόσμου και στους πολικούς πάγους.
