Φύλλο πάγου της Γροιλανδίας

Το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας (δανικά: Grønlands indlandsis‎, γροιλανδικά: Sermersuaq‎) είναι ένα τεράστιο σώμα πάγου που καλύπτει 1.700.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, περίπου το 79% της επιφάνειας της Γροιλανδίας. Είναι το δεύτερο μεγαλύτερο σώμα πάγου στον κόσμο, μετά το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής. Το φύλλο πάγου έχει μήκος περίπου 2.500 χιλιόμετρα σε κατεύθυνση Βορρά-Νότου και το μεγαλύτερο πλάτος του είναι 1.100 χιλιόμετρα σε γεωγραφικό πλάτος 77 °Β, κοντά στο βόρειο άκρο του. Το μέσο ύψος του πάγου είναι 1.500 μέτρα. Εάν λιώσει το σύνολο των 1.833.900 κυβικών χιλιομέτρων πάγου, θα οδηγούσε σε παγκόσμια αύξηση της στάθμης της θάλασσας κατά περισσότερο από 7 μέτρα. Το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας αναφέρεται μερικές φορές ως inland ice, ή με τον αντίστοιχο δανικό όρο, ως indlandsis.

 Το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας είναι το μόνο ηπειρωτικό φύλλο πάγου στο Βόρειο Ημισφαίριο κατά την παρούσα μεσοπαγετώδη περίοδο. Ο πάγος υπήρχε σε κάποιο βαθμό στη Γροιλανδία από το ύστερο Ηώκαινο και μετά, όπως συνάγεται από την παρουσία σπασμένων πάγου ανατολικά της Γροιλανδίας, αλλά ο έντονος σχηματισμός παγετώνων μεγάλης κλίμακας στην περιοχή του Ατλαντικού σημειώθηκε περί τα τέλη του Πλειόκαινου, όπως υποδεικνύεται από την ερμηνεία σεισμικών δεδομένων και θαλάσσιων πυρήνων. Η αύξηση του όγκου του πάγου της γης σημειώθηκε αργά και σταδιακά πριν από 3,6 έως 2,4 εκατομμύρια χρόνια. Τα ισότοπα κοσμικής προέλευσης που διατηρούνται σε θαλάσσια ιζήματα υποδεικνύουν μια προοδευτική διάβρωση του προ-παγετώδους τοπίου στην Ανατολική Γροιλανδία πριν από περίπου 7,5 έως 2,7 εκατομμύρια χρόνια και την πρώτη ανάπτυξη ενός πλήρους φύλλου πάγου πριν από περίπου 2,5 εκατομμύρια χρόνια. Φαίνεται ότι κατά τη διάρκεια των αρχών και των μέσων του Πλειστόκαινου, το φύλλο πάγου στην Ανατολική Γροιλανδία επεκτάθηκε πάνω από έδαφος που δεν είχε πάγο. Επίσης, ένα υποθαλάσσιο ίζημα από περίπου 1,4 χλμ. κάτω από τον πάγο που έχει αποθηκευτεί από το 1966 περιείχε καλά διατηρημένα απολιθωμένα φυτά και βιομόρια που προέρχονται από τουλάχιστον δύο θερμές περιόδους χωρίς πάγο τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια. Αυτό δεν ήταν αναμενόμενο και μπορεί να σημαίνει ότι το φύλλο πάγου έλιωσε και ανασχηματίστηκε τουλάχιστον μία φορά τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια. Οι αναλύσεις του παγιδευμένου αέρα σε πυρήνες πάγου δείχνουν ένα σχετικά ανθεκτικό φύλλο πάγου. Η χρονολόγηση του αέρα με ισότοπα αργού δίνει ως ελάχιστη ηλικία για το φύλλο πάγου στο βόρειο θόλο τα 970.000 χρόνια, κάτι που σημαίνει ότι το φύλλο πάγου μειώθηκε σημαντικά αλλά επέζησε των μεσοπαγετωνικών μεταβάσεων. Αντίστοιχα η ηλικία για τον πάγο από το νότιο θόλο υπολογίστηκε στα 400.000 χρόνια περίπου.Το βάρος του πάγου πιέζει την κεντρική περιοχή της Γροιλανδίας. Η επιφάνεια του υπόβαθρου βρίσκεται κοντά στο επίπεδο της θάλασσας για το μεγαλύτερο μέρος του εσωτερικού της Γροιλανδίας, αλλά υπάρχουν βουνά στην περιφέρεια του, που περιορίζουν το φύλλο κατά μήκος των άκρων του. Εάν ο πάγος ξαφνικά εξαφανιζόταν, η Γροιλανδία πιθανότατα θα εμφανιζόταν ως αρχιπέλαγος, τουλάχιστον έως ότου η ισοστασία ανέβαζε για άλλη μια φορά την επιφάνεια της γης πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Η επιφάνεια του πάγου φτάνει στο μεγαλύτερο υψόμετρό της σε δύο επιμήκεις θόλους Βορρά-Νότου ή κορυφογραμμές. Ο νότιος θόλος φτάνει σχεδόν τα 3.000 μέτρα σε γεωγραφικά πλάτη 63–65 °Β. Ο βόρειος θόλος φτάνει περίπου τα 3.290 μέτρα περίπου σε γεωγραφικό πλάτος 72 °Β (η τέταρτη υψηλότερη «κορυφή» της Γροιλανδίας). Οι κορυφές και των δύο θόλων εκτοπίζονται ανατολικά της κεντρικής γραμμής της Γροιλανδίας. Το φύλλο πάγου δεν φτάνει στη θάλασσα με μεγάλο μέτωπο οπουδήποτε στη Γροιλανδία, και κατά συνέπεια δεν υπάρχουν μεγάλοι παγομανδύες υφαλοκρηπίδας. Το άκρα του φύλλου φτάνουν στη θάλασσα, ωστόσο, σε μια περιοχή ακανόνιστης τοπογραφίας στην περιοχή του όρμου Μέλβιλ νοτιοανατολικά του Κάαναακ. Οι μεγάλοι παγετώνες εξόδου, οι οποίοι είναι περιορισμένες γλώσσες του πάγου, κινούνται μέσα από όμορες κοιλάδες γύρω από την περιφέρεια της Γροιλανδίας για να γεννήσουν στον ωκεανό, παράγοντας τα πολυάριθμα παγόβουνα που εμφανίζονται μερικές φορές στις ναυτιλιακές γραμμές του Βόρειου Ατλαντικού. Ο πιο γνωστός από αυτούς τους παγετώνες εξόδου είναι ο παγετώνας Jakobshavn (γροιλανδικά: Sermeq Kujalleq‎), ο οποίος, στο τέρμα του, ρέει με ταχύτητες από 20 έως 22 μέτρα την ημέρα. Στο φύλλο πάγου, οι θερμοκρασίες είναι γενικά σημαντικά χαμηλότερες από ό, τι αλλού στη Γροιλανδία. Οι χαμηλότερες μέσες ετήσιες θερμοκρασίες, περίπου −31 °C, εμφανίζονται στο βόρειο-κεντρικό τμήμα του βόρειου θόλου ενώ οι θερμοκρασίες στην κορυφή του νότιου θόλου είναι περίπου −20 °C. Στις 22 Δεκεμβρίου 1991, καταγράφηκε θερμοκρασία −69,6 °C σε αυτόματο μετεωρολογικό σταθμό κοντά στην τοπογραφική κορυφή του φύλλου πάγου της Γροιλανδίας (σε υψόμετρο 3.105 μέτρα), καθιστώντας την τη χαμηλότερη θερμοκρασία που έχει καταγραφεί ποτέ στο Βόρειο ημισφαίριο. Η καταγραφή είχε περάσει απαρατήρητη για περισσότερα από 28 χρόνια και τελικά αναγνωρίστηκε το 2020. Η κατανόηση των αλλαγών του φύλλου πάγου της Γροιλανδίας στο παρελθόν είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο το φύλλο θα ανταποκριθεί στην κλιματική αλλαγή και πόσο γρήγορα θα λιώσει. Δεδομένου ότι η άνοδος της στάθμης της θάλασσας συνδέεται με τον πάγο της Γροιλανδίας, κάθε παράκτια πόλη στον κόσμο κινδυνεύει. Μελέτες υποδεικνύουν ότι η Γροιλανδία είναι πιο εύθραυστη και ευαίσθητη στην αλλαγή του κλίματος από ό, τι είχε προηγουμένως κατανοηθεί - και διατρέχει σοβαρό κίνδυνο να λιώσει ανεπανόρθωτα. Όπως χαρακτηριστικά λέει ο γεωεπιστήμονας του Πανεπιστημίου Βερμόντ, Paul Bierman, "Αυτό δεν είναι πρόβλημα για τις επόμενες γενιές. Είναι ένα επείγον πρόβλημα για τα επόμενα 50 χρόνια." Το φύλλο πάγου, που αποτελείται από στρώματα συμπιεσμένου χιονιού ηλικίας άνω των 100.000 χρόνων, περιέχει στον πάγο του τις πολυτιμότερες πληροφορίες για το κλίμα του παρελθόντος. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν εξάγει πυρήνες πάγου έως και από 4 χιλιόμετρα βάθος. Οι επιστήμονες, χρησιμοποιώντας αυτούς τους πυρήνες πάγου, εξάγουν πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία, τον όγκο των ωκεανών, τις βροχοπτώσεις, τη χημεία και τη σύνθεση της χαμηλότερης ατμόσφαιρας, τις ηφαιστειακές εκρήξεις, την ηλιακή μεταβλητότητα, την παραγωγικότητα της επιφάνειας της θάλασσας, την έκταση της ερήμου και τις δασικές πυρκαγιές. Αυτή η ποικιλία έμμεσων κλιματικών μετρήσεων είναι μεγαλύτερη από οποιαδήποτε άλλη φυσική συσκευή καταγραφής του κλίματος, όπως οι δακτύλιοι δέντρων ή τα στρώματα ιζημάτων. Πολλοί επιστήμονες που μελετούν την απώλεια πάγου στη Γροιλανδία θεωρούν ότι μια αύξηση της θερμοκρασίας κατά 2 ή 3 °C θα είχε ως αποτέλεσμα την πλήρη τήξη του πάγου της Γροιλανδίας και θα αφήσει τη Γροιλανδία εντελώς βυθισμένη στο νερό. Τοποθετημένο στην Αρκτική, το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας είναι ιδιαίτερα ευάλωτο σε κλιματικές αλλαγές. Το Αρκτικό κλίμα πιστεύεται ότι τώρα θερμαίνεται γρήγορα και προβάλλονται πολύ μεγαλύτερες αλλαγές στη συρρίκνωση της Αρκτικής. [11] Το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας γνώρισε τήξη ρεκόρ τα τελευταία χρόνια, καθώς διατηρήθηκαν λεπτομερή αρχεία και είναι πιθανό να συμβάλει ουσιαστικά στην αύξηση της στάθμης της θάλασσας καθώς και σε πιθανές αλλαγές στην κυκλοφορία των ωκεανών στο μέλλον. Ο τομέας του φύλλου που βιώνει τήξη έχει υποστηριχθεί ότι αυξήθηκε κατά περίπου 16% μεταξύ του 1979 (όταν ξεκίνησαν οι μετρήσεις) και του 2002 (πιο πρόσφατα στοιχεία). Η περιοχή τήξης το 2002 έσπασε όλα τα προηγούμενα ρεκόρ. [11] Ο αριθμός των παγετώνων σεισμών στον παγετώνα Helheim και τους βορειοδυτικούς παγετώνες της Γροιλανδίας αυξήθηκε σημαντικά μεταξύ του 1993 και του 2005. [12] Το 2006, εκτιμώμενες μηνιαίες αλλαγές στη μάζα του πάγου της Γροιλανδίας υποδηλώνουν ότι λιώνει με ρυθμό περίπου 239 κυβικά χιλιόμετρα (57 cu mi) ετησίως. Μια πιο πρόσφατη μελέτη, βασισμένη σε επανεπεξεργασμένα και βελτιωμένα δεδομένα μεταξύ 2003 και 2008, αναφέρει μια μέση τάση 195 κυβικών χιλιομέτρων (47 cu mi) ετησίως. [13] Αυτές οι μετρήσεις προήλθαν από τον δορυφόρο GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) του διαστημικού οργανισμού των ΗΠΑ, που ξεκίνησε το 2002, όπως ανέφερε το BBC. [14] Χρησιμοποιώντας δεδομένα από δύο δορυφόρους παρατήρησης εδάφους, το ICESAT και το ASTER, μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Geophysical Research Letters (Σεπτέμβριος 2008) δείχνει ότι σχεδόν το 75% της απώλειας πάγου της Γροιλανδίας μπορεί να εντοπιστεί σε μικρούς παράκτιους παγετώνες. [15] Πρόσφατα, έχουν αυξηθεί οι φόβοι ότι η συνεχιζόμενη αλλαγή του κλίματος θα κάνει το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας να περάσει ένα κατώφλι όπου η μακροχρόνια τήξη του πάγου είναι αναπόφευκτη. Ο James E. Hansen υποστήριξε ότι πολλαπλές θετικές ανατροφοδοτήσεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μη γραμμική αποσύνθεση φύλλων πάγου πολύ πιο γρήγορα από ό, τι υπολογίζεται. Σύμφωνα με μια εργαία του 2007, "δεν βρίσκουμε στοιχεία για χιλιετή υστέρηση μεταξύ της έναρξης και της απόκρισης των παγετώνων στα δεδομένα παλαιοκλίματος. Ένας χρόνος απόκρισης μερικών αιώνων φαίνεται πιθανός, αλλά δεν μπορούμε να αποκλείσουμε μεγάλες αλλαγές σε κλίμακα δεκαετιών εάν ξεκινήσει το λιώσιμο σε μεγάλη κλίμακα."Η ζώνη τήξης, όπου η καλοκαιρινή ζέστη μετατρέπει το χιόνι και τον πάγο σε λάσπη και λίμνες λειωμένου νερού, επεκτείνεται με επιταχυνόμενο ρυθμό τα τελευταία χρόνια. Όταν το λειωμένο νερό διεισδύει μέσα από ρωγμές στο φύλλο, επιταχύνει την τήξη και, σε ορισμένες περιοχές, επιτρέπει στον πάγο να γλιστρήσει πιο εύκολα πάνω από το υπόστρωμα, επιταχύνοντας την κίνηση του προς τη θάλασσα. Εκτός από τη συμβολή στην παγκόσμια αύξηση της στάθμης της θάλασσας, η διαδικασία προσθέτει γλυκό νερό στον ωκεανό, γεγονός που μπορεί να διαταράξει την κυκλοφορία των ωκεανών και, επομένως, το περιφερειακό κλίμα. Τον Ιούλιο του 2012, αυτή η ζώνη τήξεως επεκτάθηκε στο 97% του πάγου. Οι πυρήνες πάγου δείχνουν ότι γεγονότα όπως αυτό συμβαίνουν περίπου κάθε 150 χρόνια κατά μέσο όρο. Η τελευταία φορά που είχε σύμβει τόσο μεγάλη τήξη ήταν το 1889. Αυτό το συγκεκριμένο τήγμα μπορεί να είναι μέρος της κυκλικής συμπεριφοράς. Ωστόσο, η Lora Koenig, ένας επιστήμονας παγετώνων του Goddard, πρότεινε ότι "... αν συνεχίσουμε να παρατηρούμε τέτοια γεγονότα τήξης στα επόμενα χρόνια, θα είναι ανησυχητικό." Η υπερθέρμανση του πλανήτη αυξάνει την ανάπτυξη των φυκών στο φύλλο πάγου. Αυτό σκουραίνει τον πάγο προκαλώντας την απορρόφηση περισσότερου ηλιακού φωτός και πιθανώς αυξάνοντας τον ρυθμό τήξης.Το λειωμένο νερό γύρω από τη Γροιλανδία μπορεί να μεταφέρει θρεπτικά συστατικά τόσο σε διαλυμένες όσο και σε σωματιδιακές φάσεις στον ωκεανό. Οι μετρήσεις της ποσότητας σιδήρου σε λιωμένο νερό από το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας δείχνουν ότι η εκτεταμένη τήξη του φύλλου πάγου μπορεί να προσθέσει ποσότητα αυτού του μικροθρεπτικού συστατικού στον Ατλαντικό Ωκεανό ισοδύναμη με εκείνη που προστίθεται από την αερομεταφερόμενη σκόνη. Ωστόσο, πολλά από τα σωματίδια και το σίδηρο που προέρχονται από παγετώνες γύρω από τη Γροιλανδία μπορεί να παγιδευτούν μέσα στα εκτεταμένα φιόρδ που περιβάλλουν το νησί και, σε αντίθεση με τον νότιο ωκεανό όπου ο σίδηρος είναι μια εκτεταμένη περιοριστική μικροθρεπτική ουσία, η βιολογική παραγωγή στον Βόρειο Ατλαντικό υπόκειται μόνο σε πολύ χρονικά και χρονικά περιορισμένες περιόδους περιορισμού σιδήρου. Παρ 'όλα αυτά, παρατηρείται υψηλή παραγωγικότητα σε άμεση γειτνίαση με μεγάλους θαλάσσιους παγετώνες που τερματίζουν γύρω από τη Γροιλανδία και αυτό αποδίδεται στις εισόδους λειωμένων υδάτων που οδηγούν στην αύξηση των θαλασσινών υδάτων πλούσιων σε μακροθρεπτικά συστατικά. Παγετώνες της Αρκτικής Σημεία καμπής στο κλιματικό σύστημα#Αλλαγές στην Αρκτική