เมื่อธารน้ำแข็งละลายน้ำในน้ำคืออะไร?

บทความเบื้องหลังนี้จัดทำขึ้นเพื่อ Livescience โดยร่วมมือกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

การอยู่ด้านบนของธารน้ำแข็งอลาสก้านั้นไม่เย็นเท่า Michael Nassry

Nassry เติบโตขึ้นมาล่าสัตว์ตกปลาปีนเขาและตั้งแคมป์ในเพนซิลเวเนียตะวันตกใกล้บ้านของเขาในฮอปวูด “ ฉันชอบกิจกรรมกลางแจ้ง” เขากล่าว

ด้วยแรงจูงใจนั้นเขาตัดสินใจว่าเขาต้องการเป็นวิศวกรด้านสิ่งแวดล้อมและพบว่าตัวเองอยู่ในโครงการวิศวกรรมการเกษตรและชีวภาพที่ Penn State University ซึ่งเขามุ่งเน้นไปที่การวิจัยดินและน้ำ ตอนนี้ปริญญาเอก นักศึกษาสาขาวิศวกรรมระบบชีวภาพที่เวอร์จิเนียเทคเขาได้ปรับความสนใจของเขาในการขนส่งสารอาหารในแม่น้ำและลำธาร

“ ฉันดูสิ่งที่นำขึ้นมาสิ่งที่ใช้สิ่งที่ผ่านไปยังระบบดาวน์-แม่น้ำ” เขากล่าวอ้างถึงสารอาหารในทางน้ำที่ใช้การควบคุมอย่างมากว่าชีวิตสัตว์น้ำเจริญรุ่งเรืองหรือยุบตัว เขาได้รับคำแนะนำในการมุ่งเน้นนี้โดยที่ปรึกษาของเขา Durelle "Scotty" Scott

"สกอตติตมีโครงการมากมายเกิดขึ้น แต่ฉันก็ถูกดึงดูดไปยังโครงการอลาสก้าเพราะฉันยังไม่ได้สัมผัสกับระบบน้ำแข็ง, "Nassry กล่าว" สิ่งที่เกิดขึ้นกับแหล่งต้นน้ำเหล่านี้เป็นประเด็นร้อนแรง "

“ ภายในพื้นที่เล็ก ๆ คุณสามารถตรวจสอบแหล่งต้นน้ำที่มีความครอบคลุมของน้ำแข็งได้” สกอตต์กล่าว "สิ่งนี้ช่วยให้เราดูว่าระบบเหล่านี้ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร"

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

Nassry เดินทางไปลงกับแอนดรูว์เจฟฟรีย์นักศึกษาระดับปริญญาตรีและนักศึกษาระดับปริญญาตรีตอนนี้จบการศึกษาเพื่อเข้าร่วม Eran Hood รองศาสตราจารย์ด้านอุทกวิทยาที่มหาวิทยาลัยอลาสก้าตะวันออกเฉียงใต้และนักเรียนสองคนของเขาเป็นเวลาสองสัปดาห์ในเดือนกรกฎาคม มันเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจาก NSF ของสก็อตต์เพื่อวัดการเคลื่อนไหวของสารอาหารจากธารน้ำแข็ง

สถานที่ศึกษาทั้งหมดอยู่ใกล้และเข้าถึงได้จากจูโนและช่วงเดือนกรกฎาคมเมื่อธารน้ำแข็งกำลังละลายสภาพอากาศที่ดีขึ้นสำหรับเฮลิคอปเตอร์ที่พานักวิจัยไปยังท็อปส์ซูธารน้ำแข็ง

นอกเหนือจากอุณหภูมิที่สูงกว่าที่คาดไว้แล้ว Nassry ยังประหลาดใจที่น้ำแข็งละลายรอบ ๆ พื้นดินครอบคลุมนักวิทยาศาสตร์ที่นอนหลับเร็วแค่ไหน "เมื่อเราหยิบผ้าใบกันน้ำน้ำแข็งที่อยู่ด้านล่างนั้นสูงกว่าน้ำแข็งโดยรอบประมาณหนึ่งนิ้ว" Nassry ยังสังเกตเห็นลำธารจำนวนมากที่ด้านบนของธารน้ำแข็งบางส่วนมีขนาดใหญ่ “ ฉันไม่ได้คาดหวังการไหลของพื้นผิวมากนัก” เขากล่าวเสริม "ฉันคิดว่าจะละลายมากขึ้นผ่านน้ำแข็ง"

ทีมวิจัยอยู่บนยอดน้ำแข็งเพื่อทำการทดลองฉีด ก่อนอื่นพวกเขาใส่สีย้อมในกระแสเพื่อให้พวกเขาสามารถวัดความเร็วได้ ในวันถัดไปเป็นเวลาสามชั่วโมงตรงพวกเขาฉีดสารละลายเกลือและสารละลายหลายชนิดที่มีสารอาหารเข้าไปในลำธาร จากนั้นทีมจะรวบรวมตัวอย่างน้ำในสถานที่ดาวน์สตรีมสามแห่งหลังจากปิดปั๊มฉีดเพื่อตรวจสอบว่าอะไรไหลออกมาและสิ่งที่ถูกดูดซับ งานของ Nassry คือการปรับเทียบปั๊มฉีดและรวบรวมตัวอย่างพื้นหลังเหนือจุดฉีด

งานและการทำความสะอาดใช้เวลาจนถึง 10 หรือ 23.00 น. ตามเวลาที่เฮลิคอปเตอร์ออกจากวันนี้ดังนั้นนักวิจัยจึงนอนบนน้ำแข็ง-หรือไม่ “ มันสดใสมากฉันนอนไม่หลับเลย” นัสรี่กล่าว ฮูดได้รับการเตรียมพร้อมสำหรับค้างคืนและให้ถุงนอน Nassry คนหนึ่งที่ใช้มาพร้อมกับตุ๊กตาหมีก่อนหน้านี้เคยถูกใช้โดยลูกสาวตัวน้อยของฮูด

งานต่อไปคือการลองชิมฐานของแหล่งต้นน้ำที่แตกต่างกันซึ่งบางส่วนมีความครอบคลุมน้ำแข็งมากกว่าคนอื่น ๆ “ สำหรับธารน้ำแข็งแอนดรูว์เอรานสกอตติชและฉันถูกเฮลิคอปเตอร์ทิ้งไว้ที่ใบหน้าในตอนเช้าจากนั้นเราก็สุ่มตัวอย่างและเพิ่มความยาวของลำธารเลมอน - หกชั่วโมง” นัสซีกล่าว

"Scotty และ Andrew ได้ขี่เส้นทางไปยัง Herbert Glacier และเก็บตัวอย่างลำธารระหว่างทางกลับและ Eran และฉันไตMontana Creekและตัวอย่างระหว่างทางลง ใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น "นัสรี่กล่าวว่าแม่น้ำเมนเดนฮอลล์กำลังหดตัวลงอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้นตามที่เห็นได้จากข้อมูลจากลำธารของมันมาตรวัด-

“ Eran วิเคราะห์ตัวอย่างสำหรับคาร์บอนในห้องแล็บของเขาและส่งตัวอย่างที่เหลือให้เรา” นัสรี่กล่าว "ในห้องแล็บของสกอตตี้เรากำลังวัดสารอาหารคาร์บอนแอนไอออนและไอโซโทปน้ำเราใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์สำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาที่เรียกว่าโอทิสเพื่อจำลองการไหลของน้ำและเกลือตามไปตามที่เอื้อม

ในช่วงฤดูร้อนปี 2010 นักวิจัยรวมถึง Nassry จะทำงานในลำธารระหว่างธารน้ำแข็งและอ่าว "ฤดูใบไม้ผลินี้" นัสรี่กล่าวว่า "ฉันจะออกแบบการทดลองเหล่านั้นและทดสอบพวกเขาใน Stroubles Creek [ใกล้กับมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค]" และเมื่อพวกเขามุ่งหน้ากลับทีมฤดูร้อน 2010 จะรวมครู K-12 ในท้องถิ่นเพื่อให้เธอสามารถเรียนรู้ว่าการทำวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างไรประสบการณ์ที่จะแบ่งปันกับครูคนอื่น ๆ และนักเรียนของเธอ

• แกลเลอรี่ภาพ: ธารน้ำแข็งก่อนและหลัง
• ธารน้ำแข็งอะแลสกาส่วนใหญ่ล่าถอยและบาง
• ธารน้ำแข็งหลอมละลายที่อยู่เบื้องหลังการเพิ่มขึ้นอย่างลึกลับของมลพิษ

หมายเหตุบรรณาธิการ: งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (NSF) หน่วยงานรัฐบาลกลางถูกเรียกเก็บเงินจากการระดมทุนการวิจัยขั้นพื้นฐานและการศึกษาในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ความคิดเห็นการค้นพบและข้อสรุปหรือคำแนะนำใด ๆ ที่แสดงในเนื้อหานี้เป็นของผู้เขียนและไม่จำเป็นต้องสะท้อนมุมมองของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ดูเบื้องหลังการเก็บถาวร-