Sudah pasti bahawa, dalam tahun-tahun yang akan datang, peningkatan jumlah karbon dioksida di udara akan menyebabkan iklim berubah, dengan itu membawa kepada penutupan ais pada kadar dipercepat dan naik paras laut di seluruh dunia. Namun, penemuan saintifik baru menunjukkan kesan karbon langsung pada satu ais yang sama sekali tidak mengganggu, yang tidak ada kaitan dengan pemanasan sama sekali.
Seperti yang didokumentasikan dalam satu kajian yang diterbitkan semalam dalam Journal of Physics D, penyelidik dari MIT telah mendapati bahawa hanya berada di hadapan peningkatan kepekatan karbon dioksida yang menyebabkan ais menjadi ketara dengan ketara, dengan kekuatan bahan yang dikurangkan dan keliatan fraktur, tanpa mengira suhu. Dengan karbon dioksida yang cukup di udara, ini sahaja boleh membuat glasier lebih cenderung untuk berpecah dan patah. Tambah fakta bahawa suhu global akan terus hangat-terutama di sekitar tiang-dan gabungan kedua-dua faktor ini mungkin bermakna bahawa penutup ais akan mencairkan pada kadar yang lebih cepat daripada pakar yang sebelum ini diunjurkan.
"Jika topi ais dan glasier terus bertembung dan pecah, kawasan permukaan mereka yang terdedah kepada udara akan meningkat dengan ketara, yang boleh membawa kepada liputan lebur dan liputan liputan yang lebih rendah di bumi, " kata penulis utama kajian itu., Markus Buehler. "Kesan perubahan ini masih diterokai oleh pakar, tetapi mereka mungkin menyumbang kepada perubahan iklim global."
Buehler dan pengarangnya, Zhao Qin, menggunakan simulasi komputer di peringkat atom untuk menilai dinamik kekuatan ais dengan adanya pelbagai kepekatan karbon dioksida. Mereka mendapati bahawa gas berkurang kekuatan ais dengan mengganggu ikatan hidrogen yang memegang molekul air dalam kristal ais. Khususnya, di peringkat atom, karbon dioksida bersaing dengan molekul air yang terikat dan, pada kepekatan yang cukup tinggi, menggantikannya daripada ikatan dan mengambil tempatnya.
Molekul karbon dioksida mula menyusupkan sekeping ais di pinggir luar, kemudian perlahan-lahan memisahkannya dengan memindahkan ke dalam sebagai bentuk retak. Dengan berbuat demikian, mereka juga menarik molekul air keluar ke tepi dengan membentuk ikatan dengan atom hidrogen molekul air, meninggalkan ikatan yang patah dalam struktur kristal dan mengurangkan kekuatan ais keseluruhan. Simulasi menunjukkan bahawa ais yang telah menyusup dengan karbon dioksida sehingga gas yang menduduki dua peratus daripada jumlahnya kira-kira 38 peratus kurang kuat.
"Dalam erti kata lain, patah ais disebabkan oleh karbon dioksida adalah sama dengan pecahan bahan yang disebabkan oleh kakisan, contohnya, struktur kereta, bangunan atau loji kuasa di mana bahan kimia 'menggigit' pada bahan-bahan yang perlahan-lahan merosot, "Buehler memberitahu Penyelidikan Alam Sekitar Web . Oleh kerana glasier biasanya mula pecah dengan pembentukan keretakan kecil, para penyelidik mengatakan, ini boleh menyebabkan fraktur besar-besaran lebih lanjut, seperti yang baru-baru ini berlaku di Antartika dan menghasilkan serpihan yang lebih besar daripada New York City.
Oleh kerana penemuan ini adalah bukti pertama fenomena ini, terlalu awal untuk mengatakan betapa ia akan mempercepatkan melebarkan ais melampaui ramalan sebelumnya. Terdapat beberapa mekanisme, yang mana ia boleh menyebabkan para pakar menyemak semula anggaran mereka untuk mencairkan es dan kenaikan paras laut dengan peningkatan berterusan dalam pelepasan gas rumah hijau.
Di samping itu, udara yang lebih hangat dan es yang lebih lemah bermakna kadar lebur yang lebih cepat - terdapat hakikat bahawa topi ais memainkan peranan penting dalam mencerminkan cahaya matahari kembali ke ruang angkasa. Pada masa ini, mereka meliputi kira-kira tujuh peratus permukaan bumi tetapi bertanggungjawab untuk mencerminkan 80 peratus sinaran matahari. Ini kerana warna putih cerah ais membantu ia mencerminkan cahaya dengan lebih cekap daripada hampir apa-apa jenis penutup tanah.
Sekiranya kepekatan karbon dioksida yang meningkat dan suhu yang lebih panas menyebabkan ais meleleh secara tiba-tiba dengan cepat, namun, ais putih yang cerah ini akan digantikan dengan air laut yang gelap. Semakin banyak cahaya matahari akan masuk dan tinggal di atmosfera, sehingga menyebabkan lebih banyak lagi pemanasan. Gelung umpan balik yang positif ini boleh menjadi salah satu "titik tipu" yang ditakuti bahawa khimatologi takut akan menghantar iklim kita ke jalan yang tidak terkawal ke arah bencana.
Oleh kerana kertas hanya berkaitan dengan ais pada tahap mikroskopik, langkah seterusnya akan menguji kesan peningkatan kepekatan karbon dioksida ke atas ais dalam persekitaran makmal untuk memeriksa sama ada kesan model simulasi memegang benar. Sudah tentu, jika tiada apa-apa perubahan dari segi pelepasan karbon, kita mungkin berpeluang untuk melihat apakah kesan-kesan ini terjadi pada skala yang lebih besar-di dalam glasier dunia dan topi ais kutub.
