Peta Greenland dengan perubahan suhu. Kredit gambar: ESA. Klik untuk membesarkan.
Para penyelidik telah menggunakan data lebih dari satu dekad dari altimeter radar pada satelit ERS ESA untuk menghasilkan gambaran yang paling terperinci mengenai perubahan ketebalan dalam Lembaran Es Greenland.
Pasukan yang diketuai oleh Norwegia menggunakan data ERS untuk mengukur perubahan ketinggian di Greenland Ice Sheet dari tahun 1992 hingga 2003, yang mendapati pertumbuhan baru-baru ini di bahagian dalaman dianggarkan sekitar enam sentimeter per tahun selama tempoh kajian. Penyelidikan ini akan diterbitkan oleh Science Magazine pada bulan November, setelah diterbitkan dalam Science Express dalam talian pada 20 Oktober.
Altimeter radar ERS berfungsi dengan menghantar 1800 denyut radar terpisah ke Bumi sesaat kemudian merekodkan berapa lama gema mereka untuk melantun sejauh 800 kilometer ke platform satelit. Sensor ini melancarkan perjalanan denyutannya ke bawah satu nanodetik untuk mengira jarak ke planet di bawah hingga ketepatan maksimum dua sentimeter.
ESA mempunyai sekurang-kurangnya satu altimeter radar yang berfungsi di orbit kutub sejak Julai 1991, ketika ERS-1 dilancarkan. Kapal angkasa Pemerhatian Bumi pertama ESA disertai oleh ERS-2 pada April 1995, kemudian satelit Envisat sepuluh instrumen pada bulan Mac 2002.
Hasilnya adalah kumpulan data jangka panjang yang bernilai ilmiah yang meliputi lautan dan darat Bumi serta ladang ais - yang dapat digunakan untuk mengurangkan ketidakpastian mengenai apakah lapisan es tanah tumbuh atau menyusut ketika kebimbangan semakin meningkat mengenai kesan pemanasan global.
Lapisan ais yang meliputi pulau Greenland terbesar di Bumi ini mempunyai luas 1 833 900 kilometer persegi dan ketebalan rata-rata 2,3 kilometer. Ini adalah kepekatan air tawar beku kedua terbesar di Bumi dan jika mencair sepenuhnya permukaan laut global akan meningkat hingga tujuh meter.
Kemasukan air tawar ke Atlantik Utara dari kenaikan lebur dari Greenland Ice Sheet juga dapat melemahkan Teluk, yang berpotensi memberi kesan serius kepada iklim Eropah utara dan dunia yang lebih luas.
Usaha untuk mengukur perubahan dalam Lembaran Es Greenland menggunakan pemerhatian lapangan, pesawat terbang dan satelit telah meningkatkan pengetahuan saintifik selama dekad terakhir, tetapi masih belum ada penilaian konsensus mengenai keseimbangan jisim keseluruhan lapisan ais. Namun ada bukti pencairan dan penipisan di daerah pinggir pantai dalam beberapa tahun terakhir, serta petunjuk bahawa glasier outlet besar Greenland dapat melonjak, mungkin sebagai tindak balas terhadap perubahan iklim.
Yang kurang dikenali adalah perubahan yang berlaku di kawasan dalaman lapisan es yang tinggi. Oleh itu, pasukan saintis antarabangsa - dari Nansen Environmental and Remote Sensing Center (NERSC) Norway, Mohn-Sverdrup Center for Global Ocean Studies and Operational Oceanography dan Bjerknes Center for Climate Research, Nansen International Environmental and Remote Sensing Center dan Amerika Syarikat 'Pusat Penyelidikan Analisis Sistem Alam Sekitar - dipaksa untuk memperoleh dan menganalisis kumpulan data pemerhatian altimeter satelit terpanjang terhadap ketinggian Lembaran Es Greenland.
Dengan menggabungkan puluhan juta titik data dari ERS-1 dan ERS-2, pasukan menentukan corak spasial variasi dan perubahan ketinggian permukaan dalam jangka masa 11 tahun.
Hasilnya adalah gambaran campuran, dengan peningkatan bersih 6.4 sentimeter per tahun di kawasan pedalaman melebihi ketinggian 1500 meter. Di bawah ketinggian itu, kadar perubahan ketinggian adalah minus 2.0 cm per tahun, yang hampir sama dengan penipisan yang dilaporkan menipis di pinggir lapisan ais. Kecenderungan di bawah 1500 meter bagaimanapun tidak termasuk kawasan marginal yang curam di mana data altimeter semasa tidak dapat digunakan.
Kenaikan rata-rata spasial adalah 5.4 cm per tahun di kawasan kajian, apabila diperbaiki untuk peningkatan batuan dasar di bawah Zaman Es di bawah lapisan ais. Hasil ini luar biasa kerana berbeza dengan penemuan saintifik sebelumnya mengenai keseimbangan di es tinggi Greenland.
Pasukan ini, yang diketuai oleh Profesor Ola M. Johannessen dari NERSC, menganggap pertumbuhan dalaman Lembaran Es Greenland ini meningkat dengan peningkatan salji yang dikaitkan dengan kebolehubahan dalam peredaran atmosfera serantau yang dikenali sebagai Osilasi Atlantik Utara (NAO). Pertama kali ditemui pada tahun 1920-an, NAO bertindak dengan cara yang serupa dengan fenomena El Niño di Pasifik, menyumbang kepada turun naik iklim di seluruh Atlantik Utara dan Eropah.
Dengan membandingkan data mereka dengan indeks NAO, para penyelidik menjalin hubungan langsung antara perubahan ketinggian Greenland Ice Sheet dan fasa positif dan negatif NAO yang kuat semasa musim sejuk, yang sebahagian besarnya mengawal suhu dan corak hujan di Greenland.
Profesor Johannessen mengulas: "Korelasi negatif yang kuat antara perubahan ketinggian musim sejuk dan indeks NAO, menunjukkan peranan yang tidak dihargai pada musim sejuk dan NAO untuk perubahan ketinggian - wildcard dalam senario keseimbangan massa Iceland Greenland di bawah pemanasan global."
Dia mengingatkan bahawa pertumbuhan baru-baru ini yang dijumpai oleh tinjauan altimetri radar tidak semestinya mencerminkan trend jangka panjang atau masa depan. Dengan kebolehubahan semula jadi dalam kitaran iklim garis lintang tinggi yang merangkumi NAO menjadi sangat besar, malah set data sepanjang 11 tahun tetap pendek.
"Jelas ada kebutuhan untuk terus melakukan pemantauan menggunakan altimeter satelit baru dan pengamatan lain, bersama dengan model berangka untuk menghitung anggaran massa Ice Greenland," tambah Johannessen.
Kajian pemodelan keseimbangan jisim Greenland Ice Sheet di bawah pemanasan global rumah hijau telah menunjukkan bahawa suhu meningkat hingga kira-kira 3ºC menyebabkan perubahan keseimbangan jisim positif pada ketinggian tinggi - disebabkan oleh pengumpulan salji - dan negatif pada ketinggian rendah - kerana pencairan salji melebihi pengumpulan.
Model sedemikian bersetuju dengan hasil pemerhatian baru. Namun setelah ambang itu tercapai, berpotensi dalam seratus tahun ke depan, kerugian akibat pencairan akan melebihi pengumpulan dari kenaikan salji salji - maka peleburan Lembaran Es Greenland akan terus meningkat.
Sebuah makalah yang diterbitkan dalam Sains pada bulan Jun tahun ini memperincikan hasil analisis serupa dari Lembaran Es Antartika berdasarkan data altimeter radar ERS, yang dilakukan oleh pasukan yang diketuai oleh Profesor Curt Davis dari University of Missouri-Columbia.
Hasilnya menunjukkan penebalan di Antartika Timur pada urutan 1.8 cm per tahun, tetapi menipis di sebilangan besar Antartika Barat. Data tidak tersedia untuk sebahagian besar Semenanjung Antartika, tertakluk kepada penipisan lapisan ais baru-baru ini kerana pemanasan iklim wilayah, sekali lagi kerana keterbatasan dalam prestasi altimeter radar semasa.
Misi CryoSat ESA, yang hilang semasa pelancaran pada 8 Oktober, membawa altimeter radar pertama di dunia yang dibuat khusus untuk digunakan di atas darat dan es laut. Dalam konteks lapisan es tanah, CryoSat mungkin dapat memperoleh data mengenai margin es yang curam dan tetap tidak dapat dilihat dengan altimeter radar semasa - ini adalah kawasan yang sangat besar di mana kerugian terbesar berlaku.
Usaha sedang dijalankan untuk menyiasat kemungkinan membangun dan menerbangkan CryoSat-2, dengan keputusan yang akan diambil pada akhir tahun ini. Sementara itu, rekod klimatologi perubahan kepingan ais yang dibuat oleh ERS dan Envisat akan terus diperluas.
Sumber Asal: Siaran Berita ESA
