Artikel om afsmeltning af Antarktis - Øh?

[Mads Aggerholm]

Jeg har lige læst den her artikel om at isen på Antarktis - ganske overraskende - også kan smelte:

http://www.b.dk/viden/hov-antarktis-kan-ogsaa-toe

Nå.

Som jeg altid har fået at vide, så vil selve afsmeltningen af Arktis ikke gøre hverken fra eller til mht. vandstanden kloden rundt. Fordi isen allerede ligger og svømmer i havet. Smelter det hele vil det ikke fylde mere end det allerede fortrænger. MAO, ingen forskel.

Antarktis derimod, der ligger isen oppe på et landområde (at dette landområde så ligger under havets overflade er for så vidt uinteressant). Dermed er der mere is over vandoverfladen end der ellers ville være hvis den bare svømmede rundt som på Arktis. Og problemet er naturligvis, at smelter denne is, løber vandet ud i havet og får det til at stige.

Nu skriver de så i den her artikel, at hvis der smelter for meget af Antarktis, vil isen "poppe op" og ligge og smelte i havoverfladen - som om det er dét der er problemet.

Jeg mener, at hvis isen først er "poppet op" og ligger i havoverfladen, så er skaden allerede sket. Den mængde is som var over havoverfladen fordi isblokken står på bunden smelter først væk - og det er den der får havet til at stige. Når først isen på Antarktis "popper op", så er situationen her jo som ved Arktis.

Eller er der noget jeg har misforstået?

[John Larsson]

Jeg ved ikke om det forskeren der har udtrykt sig uklart eller om journalisten har misforstået noget, men hvis der er en ismasse som "står på bunden" fordi dens "hat" udgør mere end de der ca. 12-13 %, som et flydende isbjerg har over vandet, ja så er det stadig væk afsmeltningen af den (overskydende) ismasse over vandet der giver et tilskud til havets volumen, lige som alle andre ismasser der smelter på Antarktis (og Grønland!). Forklaringen om at "noget popper op", hvis isen på toppen bliver for tynd, er ikke bare misvisende, men direkte forkert. Is har en meget lille brudstyrke, så ismassen vil blive til et flydende isbjerg, stort det i samme øjeblik som "hatten" kommer ned på de ca 12-13 % af den totale ismasse! Man skal også være opmærksom på at den del af ismassen som er i kontakt mede havvandet, altid vil blive udsat for afsmeltning, så den totale ismasse vil mindske, hvis tilvæksten på toppen er mindre end afsmeltningen under vandoverfladen!

Der er derimod en meget stor vandstandsforhøjende virkning ved gletsjeres bortsmeltning i det den underliggende jordskorpe hæver sig, men den virkning en meget langsom, tusinder af år!

[Mads Aggerholm]

Forklaringen om at "noget popper op", hvis isen på toppen bliver for tynd, er ikke bare misvisende, men direkte forkert.

Det mente jeg jo også nok!

En anden ting jeg har filosoferet lidt over (godt nok mere generelt) er, om isen ville (kunne) blive stående på bunden, selv om den er afsmeltet så meget at den burde flyde(?)

Engang tænkte jeg nemlig over den her:
En træklods vil flyde i vand.
Hvis vi forestiller os en træklods (en perfekt kubus med 100% plan bund), som står på bunden af en beholder (også med 100% plan bund indvendig) med vand. Vandet går op over træklodsen.
Vil klodsen alligevel "poppe op" og flyde, eller vil den blive stående på bunden?

Jeg mener den vil blive stående på bunden, idet der ikke er noget vand under den der kan skubbe den opad.

Hvis dette er korrekt, og man ekstrapolerer til isen på Antarktis, så vil isen afsmelte men blive stående på bunden, selv efter at den var afsmeltet nok til at den skulle flyde. Dermed ville vandstanden i havene faktisk stige indtil isen "popper op" (eller er smeltet fuldstændigt). Problemet opstår dermed netop hvis isen ikke "popper op" - direkte modsat af hvad artiklen skriver...!

[harbst]

Dit tænkte eksempel med træklodsen, som bliver stående på bunden er godt nok.
Forsøget kunne gøres med andre materialer og sikkert lykkes.
S
Med træ for du aldrig en fuldstændig intim kontakt mellem molekkylerne i træet og på bunden . Vand vil trænge ind og klodsen poppe op hvis man ikke har smurt et tætningsmiddel imellem. Og man så siger at den er limet fast ,eller bare helt tæt mod bunden er kun et ordvalg.
Hvis bunden og klodsen havde en hårdhed og nøjagtig tilpasning som Johanssons klodser vil det fungere uden lim.

[Morten Jødal]

Enig med både harbst og John.

Men i tilfældet iskappe kunne der komme et yderligere aspekt ind:
Hvis havbunden på Antarktis er meget ujævn - fx indeholder en alpelignende bjergkæde eller to - kan iskappen blive fastholdt ved punktkontakt en del længere end den teoretisk set burde, og derpå "poppe op".
Sker dette får vi ikke blot et pludseligt fald i vandstanden, men forud for dette en tsunami af gigantiske dimensioner!
Et næsten tilsvarende fænomen ser man i eutrofierede søer, hvor bunden egentlig er for let pga opsamlet gas fra anaerob forrådnelse, og når der så går hul et sted, brister hele laget og giver bundvending.
Jeg er temmelig sikker på at noget analogt kan ske med en iskappe - men min geologiske viden om Antarktis slår ikke til, når jeg skal vurdere om det er en reel risiko der - på det eneste sted, hvor fænomenet evt vil kunne optræde i virkelig stor skala.

[John Larsson]

Enig med både harbst og John.

Men i tilfældet iskappe kunne der komme et yderligere aspekt ind:
Hvis havbunden på Antarktis er meget ujævn - fx indeholder en alpelignende bjergkæde eller to - kan iskappen blive fastholdt ved punktkontakt en del længere end den teoretisk set burde, og derpå "poppe op".
Sker dette får vi ikke blot et pludseligt fald i vandstanden, men forud for dette en tsunami af gigantiske dimensioner!
Et næsten tilsvarende fænomen ser man i eutrofierede søer, hvor bunden egentlig er for let pga opsamlet gas fra anaerob forrådnelse, og når der så går hul et sted, brister hele laget og giver bundvending.
Jeg er temmelig sikker på at noget analogt kan ske med en iskappe - men min geologiske viden om Antarktis slår ikke til, når jeg skal vurdere om det er en reel risiko der - på det eneste sted, hvor fænomenet evt vil kunne optræde i virkelig stor skala.

Jeg kan ikke rigtig få øje på en egentlig bundvendingsmekanisme som skulle kunne resultere i større katastrofer i Antarktis, men din første risiko med at undersøiske bjergkæder der kunne fastholde en kilometertyk ismasse tror slet ikke på. Selv om bunden bestod af et makroskopisk "velcrobånd" med modhager af stål, ville det ikke kunne ske. en homogent nedfrossen isklump (sortis) kan have en vis trækstyrke, men tyk naturligt frossen is får altid rigeligt med revnedannelser allerede ved få cm tykkelse, så en ismasse med denne enorme tykkelse vil altid rive sig løs fra de få kubikmeter is som et "velcrobånd" skulle holde fast i! Derfor kan "pop-up'et" aldrig kunne sammenlignes med fx et større jordskælv i nærheden af havbunden.

Det interessante her er egentlig om der i kontakten mellem et fast grundfjeld på halvanden km dybde overhovedet sker en istilvækst, eller om der sker en kontinuerlig afsmeltning i ismassens bundlag. Her tænker jeg nu ikke på en afsmeltning pga kontakten med saltvandet, men en rent termisk afsmeltning fordi varmetransporten fra jordens indre er større end "kuldetransporten" ned gennem 1,5 km is! Umiddelbart vil jeg gætte på at der sker en kontinuerlig afsmeltning, altså en ægte termisk afsmeltning og ikke bare at der findes is som pga trykket kan være flydende lige som i bunden af en gletsjer. Jeg ved godt at det er lidt ukorrekt at sige, at der er flydende vand i bunden af en gletsjer, men det jeg mener er den mekanisme hvor trykket bliver så stort lokale steder at isen bliver flydende lige der og hvor hele gletsjeren bliver plastisk og flyder som en langsomtflydende flod, hvis terrænet er til det!

[Morten Jødal]

Det var jo beroligende, John.
Men der er et par huller i argumentationen.

For det første kan du ikke sammenligne den  faste iskappe med naturlig frossen hav- eller ferskvandsis.
Jfr. dette:
Is består af individuelle iskrystaller med hver deres fysiske egenskaber. Krystaller i gletsjeris er typisk 1-5 mm i diameter, men i meget gammel is, fra f.eks. Antarktis, kan man finde krystaller der er meget større.
Citatet er fra: http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/boring_og_analyse/udskaering_og_analyse/krystalstruktur/ (en artikel der ellers handler om grønlandske iskerneboringer, ikke om Antarktis).
Den is vi kender fra danske lokaliteter er is I, gletscheris er oftest is IV, men der er ialt 15 forskellige krystalformar af is, så der er  mange ting at tænke på, hvis man vil forudsige isens opførsel!

For det andet ser jeg egentlig varmetilførsel fra Jordens indre som en faktor, der kunne fremkalde frigørelse af en stor samlet flade, hvis bunden smelter fri, men pladen fastholdes i kanterne.

Jeg har i mellemtiden læst den artikel Mads linker til.
Den er jo kun begrænset oplysende, men det fremgår dog, at professoren regner med frigørelse af store klumper fra havbunden (måske ikke tsunamifremkaldende store) - hvilket jeg opfatter som grundlæggende understøttende for min teori.

Til gengæld ser jeg en klar forskel i, at jeg havde forestillet mig et fald i havniveauet, når en stor undersøisk isklump ikke længere udgør en del af bunden, men flyder på overfladen. Professoren skriver derimod klart om en havstigning, og der tog jeg fejl!
Jeg havde glemt, at de fleste af de former, der dannes under højt tryk, lav temperatur og lang tid, faktisk har højere densitet end vand. Se skemaet HER

HOV! Under denne research slog det mig til gengæld, at så må professoren vel også tage fejl? Hendes antagelse om, at isen kan "poppe op" bygger vel på, at den har lavere densitet end vand? Men det kan naturligvis være journalisten, der har udeladt en række mellemled. For hvis en tung isklump frigøres fra bunden og derpå smelter til normalt vand, vil havet selvfølgelig stige. Og måske bliver isen så ustabil efter at have mistet kontakt med havbunden, at der sker hurtige faseforandringer? Kun få af de "unormale" faser er stabile i kontakt med vand.

Slutresultatet er nok, at John har fået mig beroliget mht. tsunamirisikoen - men udfra andre argumenter end dem han fremfører. Og at jeg er blevet overbevist om, at der er flere videnskaber jeg ved for lidt om til at udtale mig skråsikkert! 

[Mads Aggerholm]

Jeg havde glemt, at de fleste af de former, der dannes under højt tryk, lav temperatur og lang tid, faktisk har højere densitet end vand. Se skemaet HER

Fantastisk!
Her gik jeg og troede at is var is!
Sjovt at de nævner Kurt Vonneguts roman "Cat's Cradle" ("Da verden gik under"). Den sad jeg netop og tænkte på mens jeg læste linket!
Men nu angiver de så vidt jeg kan se ikke smeltepunktet for de forskellige istyper. Men det er måske altid 0º (ved én atmosfære, forstås!)?

[John Larsson]

Det var jo beroligende, John.
Men der er et par huller i argumentationen.

For det første kan du ikke sammenligne den  faste iskappe med naturlig frossen hav- eller ferskvandsis.
Jfr. dette:
Is består af individuelle iskrystaller med hver deres fysiske egenskaber. Krystaller i gletsjeris er typisk 1-5 mm i diameter, men i meget gammel is, fra f.eks. Antarktis, kan man finde krystaller der er meget større.
Citatet er fra: http://www.isogklima.nbi.ku.dk/forskning/boring_og_analyse/udskaering_og_analyse/krystalstruktur/ (en artikel der ellers handler om grønlandske iskerneboringer, ikke om Antarktis).
Den is vi kender fra danske lokaliteter er is I, gletscheris er oftest is IV, men der er ialt 15 forskellige krystalformar af is, så der er  mange ting at tænke på, hvis man vil forudsige isens opførsel!

Nu har de svækkende revnedannelser som jeg beskrev ikke noget med iskrystallernes størrelse at gøre, men den stærkeste is (sortis) har vel i alle tilfælde små krystaller? Også skal vi tænke på at det isbjerg der sænkede Titanic bestod til største delen af netop gammel gletsjeris, og det holdt jo sig flydende!

[Morten Jødal]

Nu har de svækkende revnedannelser som jeg beskrev ikke noget med iskrystallernes størrelse at gøre,

Det er jeg ikke enig med dig i, for de store krystaller dannes netop ved gradvis omkrystallisation gennem tiden - og den får krystalfejl (herunder revner) til at forsvinde.
Jeg tror heller ikke der er foretaget analyse af isbjerget der sænkede Titanic, men "gammel gletscheris" er ikke en dækkende betegnelse for de fleste isbjerge. Jfr. nedenstående

Svar til Mads:
Is omkrystalliseres i forskellige former afhængigt af temperatur og TRYK - og naturligvis tid. Omkrystallisationen går IKKE over en flydende fase.
Fabrikanten af "Ice Cap Cubes" - isbjerge hakket i stykker til at køle drinks med - reklamerede med, at disse isterninger holdt længere, og hvis der overhovedet var noget om snakken må det skyldes at denne is indeholdt en større andel af isfaser med større smeltevarme. Jeg beklager, at smeltevarme for de forskellige isfaser ikke er med i mit link.
De allerfleste istyper kan KUN eksistere ved højt tryk - og nogle også kun ved ekstremt lav temperatur.
Faseovergangen mellem is og flydende vand ved 1 atm ligger altid nær 0°.
Et isbjerg indeholder klart ikke en enkelt isfase, men har selvfølgelig altid en densitet under 1 g/mL - og da isberge typisk brækker af fra overfladen, vil der være en pæn andel af is I, selv om flydeegenskaberne i gletscheris hører til andre typer. Flere steder i Europa kan man besøge gletschere, der har indborede tunneler og inde i tunnelen kan man se is med en helt anden farve end overfladeis - på grund af det høje tryk. Jeg anbefaler Rhonegletscheren (i Schweiz) som en god oplevelse, men kun om sommeren - bjergpassene der fører til stedet er ikke altid åbne.

[B Mønnike]

Hvorfor spøger vi ikke Gerda eller Søren Basbøll  om hvorledes det forholder sig i Tassilaq.

Hej Gerda og Søren hvad er Jeres indtryk af omgivelserne rent klimamæssigt hos jer ....er der store store forandringer at spore?

[Morten Jødal]

Hvorfor spøger vi ikke Gerda eller Søren Basbøll  om hvorledes det forholder sig i Tassilaq.

Fordi udgangspunktet denne gang var en ikke tidligere erkendt afsmeltning af ANTarktis - næsten så langt fra Tasiilaq man kan komme (Østanarktis er dog lidt længere borte) 

De faglige overvejelser gik dog på egenskaberne af forskellige isfaser, og her kan beboere i Arktis nok tale med - ihvertfald hvad angår de faser, der kan findes nær overfladen! Lige som jeg også er ganske almindeligt nysgerrig og garne tilslutter mig Bjarkes spørgsmål.

[John Larsson]

Fordi udgangspunktet denne gang var en ikke tidligere erkendt afsmeltning af ANTarktis - næsten så langt fra Tasiilaq man kan komme (Østanarktis er dog lidt længere borte) 

Undskyld en spørgejørgen, men hvad er egentlig øst- og vestantarktis, og hvad hedder antarktis ved datolinjen?

[Morten Jødal]

Undskyld en spørgejørgen, men hvad er egentlig øst- og vestantarktis, og hvad hedder antarktis ved datolinjen?

Dette link til Norsk Polarinstitut indeholder - et stykke nede - et kort over Antarktis, opdelt i  de tre hovedområder Østantarktis (stort set den del af kontinentet, der ligger på den østlige halvkugle og langt hovedparten), Vestantarktis og Den Antarktiske Halvø.
Jeg kan desværre ikke linke direkte til billedet, så I må bruge linket, scrolle ned og klikke for stort billede.
Den aktuelle debat udsprang af Vestantarktis.

[Mads Aggerholm]

Jeg kan desværre ikke linke direkte til billedet, så I må bruge linket, scrolle ned og klikke for stort billede.

Man gør ellers bare sådan her:
http://www.npolar.no/npcms/export/sites/np/images/kart/Antarktis.png