Утврђено је да ће, у годинама које долазе, све веће количине угљен-диоксида у ваздуху узроковати промене климе, што ће довести до убрзаног топљења ледених капица и светског раста мора. Ново научно откриће, међутим, указује на забрињавајући, потпуно одвојени директни утицај угљеника на лед - онај који уопште нема никакве везе са загревањем.
Као што је документовано у студији објављеној јуче у часопису Јоурнал оф Пхисицс Д, истраживачи са МИТ-а открили су да само присуство у повећаним концентрацијама угљен-диоксида узрокује да лед знатно ослаби, уз смањену чврстоћу материјала и жилавост лома, без обзира на температуру. Са довољно угљен диоксида у ваздуху, то би само по себи могло повећати вероватноћу да се глечери цепе и ломе. Додајте чињеницу да ће се глобалне температуре и даље загрејати - нарочито око стубова - а комбинација ова два фактора могла би значити да ће се ледене капке растопити још бржим брзинама него што су стручњаци раније предвиђали.
"Ако би ледене капице и глечери наставили да се пукну и распадају на комаде, њихова површина која је изложена ваздуху била би значајно повећана, што би могло довести до убрзаног топљења и знатно смањеног подручја покривања на земљи", рекао је водећи аутор студије, Маркус Буехлер. "Последице ових промена остаје да се истраже од стране стручњака, али могу допринети променама глобалне климе."
Буехлер и његов коаутор, Зхао Кин, користили су рачунарске симулације на атомском нивоу да би проценили динамику снаге леда у присуству различитих концентрација угљен-диоксида. Открили су да гас смањује снагу леда ометајући водоничне везе које леже молекуле воде у леденом кристалу. Конкретно, на атомском нивоу, угљендиоксид се такмичи са везаним молекулима воде и у довољним концентрацијама их избацује из веза и заузима њихово место.
Молекули угљен-диоксида почињу да се инфилтрирају у комад леда на спољној ивици, а затим га полако раздвајају мигрирајући унутра као пукотина. При томе, они такође привлаче молекуле воде према ивици стварајући везе са атомима водоника молекула воде, остављајући покидане везе унутар кристалне структуре и смањујући укупну снагу леда. Симулације су показале да је лед који је инфилтриран угљендиоксидом до те мере да гас заузима два одсто запремине приближно 38 посто мање јак.
"На неки начин, лом леда услед угљен-диоксида сличан је распаду материјала услед корозије, нпр. Структура аутомобила, зграде или електране где хемијска средства" гризу "материјале, који се полако пропадају, “Буехлер је рекао за Енвиронментал Ресеарцх Веб . Будући да се глечери обично почињу раздвајати од стварања малих пукотина, кажу истраживачи, то би могло довести до даљих ломова великих размјера, попут оног који се недавно догодио на Антарктици и створио је фрагмент већи од Нев Иорка.
Будући да је налаз први доказ ове појаве, прерано је рећи колико ће убрзати топљење леда након претходних предвиђања. Међутим, постоји неколико механизама помоћу којих би стручњаци могли навести ревизију према горе за своје процјене топљења леда и раста мора с обзиром на континуирано повећање емисија гасова са ефектом стаклене баште.
Поред очигледног - да топлији зрак и слабији лед значе бржи топљење - постоји и чињеница да ледене капице играју пресудну улогу у рефлексији сунчеве светлости у свемир. Тренутно покривају отприлике седам посто земљине површине, али су одговорни за рефлексију 80 посто сунчевих зрака. То је зато што свијетло бијела боја леда помаже да рефлектира свјетлост ефикасније од готово било које друге врсте земљаног покривача.
Ако повећане концентрације угљен-диоксида и топлије температуре узрокују да се лед неочекивано брзо отопи, овај светли бели лед биће замењен тамном океанском водом. Све више сунчеве светлости улазило би и задржавало се у атмосфери, стварајући тако све веће загревање. Ова позитивна повратна петља могла би представљати једну од страшних „прелазних тачака“ за које климатолози страхују да би могли да поднесу нашу климу на неконтролирани пут ка несрећи.
С обзиром да се рад бави ледом на микроскопском нивоу, следећи корак би био тестирање ефекта повећаних концентрација угљен-диоксида на леду у лабораторијским окружењима како би се проверило да ли ефекти симулираног модела важе. Наравно, ако се ништа не промени у погледу емисије угљеника, можда ћемо имати прилику да видимо да ли се ови ефекти дешавају у много већем обиму - на глечерима и поларним леденим капама на свету.
