Svetový expert na zelené ľadovce má nový spôsob, ako vysvetliť ich existenciu

Od roku 1900, námorní prieskumníci premýšľal o nezvyčajný jav v niektorých častiach Antarktídy: smaragdové ľadovce, sfarbený hlboko zelenej skôr ako typické biele alebo modré. Nakoniec vedci začínajú chápať, prečo sú tieto pozoruhodné štruktúry tak zvedavé - a odpoveď ukazuje, že sú základnými zložkami oceánu.

Stephen Warren, Ph.D., emeritný profesor Univerzity vo Washingtone, prvý krát videl zelený ľadovec na expedícii takmer pred tromi desaťročiami a odvtedy sa snažil vyriešiť záhadu ich zvláštneho odtieňa. V nedávnej štúdii publikovanej v JGR Oceans, on a jeho kolegovia prezentujú novú teóriu: Farba je spôsobená zelenými minerálmi oxidu železitého, ktoré sa začleňujú do ľadovcov, ktoré následne dodávajú železo cez Južný oceán, keď sa pohybujú smerom od svojho pôvodu a topia sa pozdĺž cesty.

"Môj osobný záujem o zelené ľadovce začal v roku 1988, keď som bol na austrálskej expedícii v Antarktíde oceáne, aby som zmeral odraz slnečného svetla morským ľadom, so svojím študentom Richardom Brandtom," povedal Warren. obrátený.

„Nečakali sme, že sa stretneme so zeleným ľadovcom, ale mali sme šťastie. Boli sme schopní vyliezť na ľadovec, merať odrazené slnečné svetlo určiť skutočnú farbu, a vzal jadro vzorky. To bol začiatok. “

Warren a spolupracujúci vedci sa predtým domnievali, že zelená farba bola spôsobená prítomnosťou organických látok pochádzajúcich z morského prostredia v ľadovci. Ľadovce zvyčajne vyzerajú modrasto-biely, pretože ľadový ľad obsahuje bubliny, ktoré rozptyľujú ľad. Čo je iné na zelených ľadovcoch je to, že obsahujú morský ľad - mrazená voda z oceánu, bez vzduchových vreciek, prilepená k spodnej strane police na ľad. Morský ľad zvyčajne obsahuje organické a anorganické častice z oceánu, ktoré zanechali dlhotrvajúce morské rastliny.

Bolo zistené, že ľad sa môže zmeniť na zelenú, keď sa červené a žlté častice z morskej vody kombinujú s modrou ľadovou farbou. Warren a jeho tím si predtým mysleli, že červené a žlté farby pochádzajú z častíc z morských rastlín.

Ale toto vysvetlenie vzalo zadné sedadlo, keď vedci z University of Tasmania objavili ešte nezvyčajnú charakteristiku morského ľadu. Keď testovali ľadové jadro z Amery Ice Shelf, zistili, že morský ľad v blízkosti dna jadra mal skoro 500 krát viac železa nad ním ľadový ľad.

Je potrebné poznamenať, že železo, tiež vrhá potrebné žlté a červené potrebné na vytvorenie zelenej.

Warren má podozrenie, že oxidy železa objavené v tomto jadre pochádzajú zo skál na pevnine Antarktídy. Ako ľadovce tečú a šmýkajú, erodujú skalné podložie, ktoré je typicky „niekoľko percent železa“. Erodovaný materiál je jemný práškový vedci nazývaný „ľadová múka“, ktorá by sa mohla stať súčasťou ľadovca, keď sa vytvára v blízkosti pevniny a otáča ho zelená.

Warren vytvoril spoluprácu s austrálskymi geológmi, ktorí testovali ľadové jadro, a napísali návrh na štúdium ďalších ľadovcov v blízkosti jednej z austrálskych antarktických staníc. Plánujú merať spektrálnu odrazivosť modrých a zelených ľadovcov, aby kvantifikovali ich farbu, ako aj krátke jadrá v ľadovcoch na meranie hladín železa, solí, izotopov, rozpusteného organického uhlíka a ďalších.

„Ak náš návrh schváli Austrálsky program Antarktídy, budeme mať výsledky o dva roky,“ hovorí Warren.

Ak sa ukáže, že teória železa je pravdivá, znamená to, že zelené ľadovce nie sú len exotickými zaujímavosťami, ale aj kľúčovým aspektom morského ekosystému. Keď sa zelené ľadovce odtrhnú od ľadového šelfu, môžu prepravovať veľmi potrebné železo z Antarktídy na otvorené more.

Mohlo by to byť požehnaním pre fytoplanktón, ktorý na uskutočnenie fotosyntézy potrebuje železo aj slnečné svetlo. Fytoplanktón je základom potravinového reťazca vodných živočíchov a spotrebuje oxid uhličitý v mierke ekvivalentnej lesom - pomáha Zemi zostať tak zelenú ako jeho ľadovce.

abstrakt:

Ľadové kryštály sa tvoria v podchladenej morskej vode pod niekoľkými antarktickými ľadovými policami; keď sa dostanú do základne ľadu, zachytia častice z vody a začlenia ich do rastúceho bazálneho ľadu. Výsledný morský ľad môže mať hrúbku ~ 100 m; líši sa od morského ľadu tým, že je číry, odsolený a bez bubliniek. Ľadovce morského ľadu sa líšia farbou od modrej po zelenú v závislosti od povahy a množstva cudzích zložiek v morskej vode, ktoré sa v ľade zachytili, keď rástli. Červený alebo žltý materiál (t.j. taký, ktorý absorbuje modré svetlo) v kombinácii s modrou ľadovou farbou môže posunúť vlnovú dĺžku minimálnej absorpcie na zelenú. Predpokladalo sa, že za zelenú farbu je zodpovedný rozpustený organický uhlík (DOC). Následné merania nízkych hodnôt DOC v zelených ľadovcoch spolu s nedávnym zistením veľkých koncentrácií železa v morskom ľade z Amery Ice Shelf naznačujú, že farba zelených ľadovcov je spôsobená minerálmi železitých oxidov viac ako DOC. Tieto ľadovce cestujú veľmi ďaleko od ich pôvodu; keď sa topia, môžu dodávať železo ako živinu do južného oceánu.