Svjetski stručnjak za zelene ledenjake ima novi način da objasni njihovo postojanje

Od 1900-ih, pomorski istraživači pitali su se o neobičnoj pojavi u određenim dijelovima Antarktike: smaragdni ledenjaci, duboko zeleni, a ne tipični bijeli ili plavi. Naposljetku, znanstvenici počinju shvaćati zašto su ove izvanredne strukture tako čudno hvaljene - a odgovor otkriva da su oni bitne komponente oceana.

Prof. dr. Stephen Warren, profesor emeritus Sveučilišta u Washingtonu, prvi je put vidio zeleni ledeni breg u ekspediciji prije gotovo tri desetljeća i od tada radi na rješavanju misterije njihove čudne nijanse. U nedavnom istraživanju objavljenom u JGR Oceans, on i njegovi kolege predstavljaju novu teoriju: Boja je posljedica zelenih minerala željeznog oksida koji se uklapaju u ledene brijege, koji naknadno isporučuju željezo preko Južnog oceana dok putuju dalje od svog podrijetla.

"Moj osobni interes za zelene ledene bregove započeo je 1988. godine kada sam bio na australskoj ekspediciji u Antarktičkom oceanu kako bih mjerio odraz sunčevog svjetla morskim ledom, s mojim učenikom Richardom Brandtom", kaže Warren. Inverzan.

“Nismo očekivali susresti se s zelenim ledenim bregom, ali smo imali sreće. Uspjeli smo se popeti na ledeni brijeg, izmjeriti reflektiranu sunčevu svjetlost kako bismo odredili pravu boju i uzeli uzorak jezgre. To je bio početak.

Warren i znanstvenici koji su surađivali, prije su teoretizirali da je zelena boja nastala zbog prisutnosti organske tvari iz ledenog brijega. Ledenjaci obično izgledaju plavičasto-bijeli jer ledeni led sadrži mjehuriće koji raspršuju led. Ono što se razlikuje od zelenih ledenih bregova je da sadrže morski led - smrznuta oceanska voda, bez zračnih džepova, zaglavljena na donjoj strani ledene police. Morski led obično sadrži organske i anorganske čestice iz oceana, koje su ostavile davno mrtve morske biljke.

Utvrđeno je da led može postati zelen kada se crvene i žute čestice iz morske vode kombiniraju s plavom ledom. Warren i njegov tim prethodno su mislili da su crvene i žute boje nastale od čestica morskih biljaka.

No, to objašnjenje zauzelo je zadnje mjesto kada su znanstvenici sa Sveučilišta u Tasmaniji otkrili još neobičniju karakteristiku morskog leda. Kada su testirali ledenu jezgru iz ledenice na ledu Amery, otkrili su da je gotovo morski led blizu dna jezgre 500 puta više željeza nego ledeni led iznad njega.

Željezo, treba napomenuti, također odbacuje potrebne žute i crvene boje potrebne za stvaranje zelene boje.

Warren sumnja da su željezni oksidi otkriveni u toj jezgri došli iz stijena na kopnu Antartike. Kako ledenjaci teku i klize, oni nagrizaju temeljnu stijenu, koja je tipično "nekoliko postotaka željeza". Erodirani materijal je fini prah koji znanstvenici nazivaju "glacijalnim brašnom", koji bi se mogao uklopiti u ledeni brijeg dok se formira blizu kopna, zeleno.

Warren je uspostavio suradnju s australskim geolozima koji su testirali ledenu jezgru i napisali su prijedlog da se prouče još ledenjaci u blizini jedne od australskih antarktičkih postaja. Oni planiraju izmjeriti spektralnu refleksiju plavih i zelenih ledenih bregova kako bi kvantificirali njihovu boju kao i izbušili kratke jezgre u santama leda kako bi izmjerili razinu željeza, soli, izotopa, otopljenog organskog ugljika i još mnogo toga.

"Ako naš prijedlog odobri australski Antarktički znanstveni program, za dvije godine ćemo imati rezultate", kaže Warren.

Ako se pokaže da je teorija željeza točna, to znači da zeleni ledenjaci nisu samo egzotične zanimljivosti, nego i ključni aspekt morskog ekosustava. Kada se zeleni ledenjaci odvoje od poledice leda, oni možda prevoze prijeko potrebno željezo iz Antartice na otvoreno more.

To može biti blagodat za fitoplankton, koji treba i željezo i sunčevu svjetlost za provođenje fotosinteze. Fitoplankton je temelj lanca prehrane u vodi i konzumira ugljični dioksid na razini ekvivalentnoj šumama - pomažući Zemlji da ostane zelena kao i ledenjaci.

Sažetak:

Ledeni kristali se formiraju u nadhlađenoj morskoj vodi ispod nekoliko ledenih polica na Antarktici; dok se uzdižu na bazu s ledom, one pročišćavaju čestice iz vode i ugrađuju ih u rastući bazalni led. Dobiveni morski led može biti debljine ~ 100 m; razlikuje se od morskog leda po tome što je bistar, desaliniziran i bez mjehurića. Ledenjaci morskog leda razlikuju se u boji od plave do zelene, ovisno o prirodi i obilju stranih sastojaka u morskoj vodi koji su zarobljeni u ledu dok je rastao. Crveni ili žuti materijal (tj. Onaj koji apsorbira plavo svjetlo), u kombinaciji s plavom bojom leda, može pomaknuti valnu duljinu minimalne apsorpcije u zelenu. Prethodno je predloženo da je otopljeni organski ugljik (DOC) odgovoran za zelenu boju. Naknadna mjerenja niskih vrijednosti DOC-a u zelenim ledenim bregovima, zajedno s nedavnim nalazom velikih koncentracija željeza u morskom ledu iz ledenice na ledu Amery, ukazuju da je boja zelenih ledenih bregova više uzrokovana mineralima željeznog oksida nego DOC-om. Ti ledenjaci prolaze velike udaljenosti od svog podrijetla; kad se istope, mogu isporučivati ​​željezo kao hranjivu tvar Južnom oceanu.