Światowy ekspert ds. Zielonych gór lodowych ma nowy sposób na wyjaśnienie swojego istnienia

Od 1900 roku morscy odkrywcy zastanawiali się nad niezwykłym zjawiskiem w niektórych częściach Antarktydy: szmaragdowymi górami lodowymi, zabarwionymi raczej na zielono niż na typowo białym lub niebieskim. Wreszcie naukowcy zaczynają rozumieć, dlaczego te niezwykłe struktury są tak ciekawie zabarwione - a odpowiedź pokazuje, że są one istotnymi składnikami oceanu.

Stephen Warren, Ph.D., emerytowany profesor University of Washington, po raz pierwszy zobaczył zieloną górę lodową na wyprawie prawie trzy dekady temu i od tamtej pory pracował nad rozwiązaniem tajemnicy ich dziwnego odcienia. W ostatnim badaniu opublikowanym w JGR Oceans, on i jego koledzy przedstawiają nową teorię: kolor jest spowodowany zielonymi minerałami tlenku żelaza, które włączają się w góry lodowe, które następnie dostarczają żelazo przez Ocean Południowy, gdy oddalają się od swojego pochodzenia, topiąc się po drodze.

„Moje osobiste zainteresowanie zielonymi górami lodowymi zaczęło się w 1988 roku, kiedy byłem na australijskiej ekspedycji na Oceanie Antarktycznym, aby zmierzyć odbicie światła słonecznego lodem morskim, wraz z moim uczniem Richardem Brandtem” - mówi Warren Odwrotność.

„Nie spodziewaliśmy się spotkania z zieloną górą lodową, ale mieliśmy szczęście. Udało nam się wspiąć na górę lodową, zmierzyć odbite światło słoneczne, aby określić prawdziwy kolor, i pobraliśmy próbkę rdzeniową. To był początek. ”

Warren i współpracujący naukowcy wcześniej twierdzili, że zielony kolor był spowodowany obecnością w górze lodowej materii organicznej pochodzenia morskiego. Góry lodowe zazwyczaj wyglądają niebieskawo-białe, ponieważ lód lodowcowy zawiera pęcherzyki, które rozpraszają lód. To, co różni się od zielonych gór lodowych, to to, że zawierają lód morski - zamarznięta woda oceaniczna, pozbawiona kieszeni powietrznych, przyklejona do spodu lodowej półki. Lód morski zwykle zawiera organiczne i nieorganiczne cząstki z oceanu, pozostawione przez długo martwe rośliny morskie.

Ustalono, że lód może zmienić kolor na zielony, gdy czerwone i żółte cząsteczki z wody morskiej połączą się z błękitem lodu. Warren i jego zespół wcześniej sądzili, że czerwone i żółte kolory pochodzą z cząstek roślin morskich.

Ale to wyjaśnienie zajęło miejsce, kiedy naukowcy z Uniwersytetu w Tasmanii odkryli jeszcze bardziej niezwykłą cechę lodu morskiego. Kiedy przetestowali rdzeń lodowy z Półki Lodowej Amery, odkryli, że lód morski w pobliżu dna rdzenia miał prawie 500 razy więcej żelaza niż lodowaty lód nad nim.

Należy zauważyć, że żelazo również odrzuca niezbędne żółcie i czerwienie niezbędne do stworzenia zieleni.

Warren podejrzewa, że ​​tlenki żelaza odkryte w tym rdzeniu pochodzą ze skał na kontynencie Antartica. Gdy lodowce płyną i ślizgają się, erodują podłoże skalne, które są zazwyczaj „kilkoma procentami żelaza”. Zerodowany materiał to drobny proszek, który naukowcy nazywają „mąką lodowcową”, która może zostać włączona w górę lodową, gdy tworzy się w pobliżu lądu, zamieniając ją Zielony.

Warren nawiązał współpracę z australijskimi geologami, którzy przetestowali rdzeń lodowy, i napisali propozycję zbadania większej liczby gór lodowych w pobliżu jednej z australijskich stacji antarktycznych. Planują zmierzyć widmowy współczynnik odbicia niebieskich i zielonych gór lodowych, aby określić ich kolor, jak również drążyć krótkie rdzenie w górach lodowych, aby zmierzyć poziomy żelaza, soli, izotopów, rozpuszczonego węgla organicznego i wiele innych.

„Jeśli nasza propozycja zostanie zatwierdzona przez Australijski Program Nauki Antarktycznej, otrzymamy wyniki za dwa lata”, mówi Warren.

Jeśli teoria żelaza okaże się prawdziwa, oznaczać to będzie, że zielone góry lodowe nie są tylko egzotycznymi ciekawostkami, ale także kluczowym aspektem morskiego ekosystemu. Kiedy zielone góry lodowe odrywają się od lodowej półki, mogą transportować bardzo potrzebne żelazo z Antartiki na otwarte morze.

Może to być dobrodziejstwem dla fitoplanktonu, który potrzebuje zarówno żelaza, jak i światła słonecznego do przeprowadzenia fotosyntezy. Fitoplankton jest podstawą wodnego łańcucha pokarmowego i zużywa dwutlenek węgla w skali równoważnej lasom - pomagając Ziemi pozostać tak zieloną, jak jej góry lodowe.

Abstrakcyjny:

Kryształy lodu tworzą się w przechłodzonej wodzie morskiej pod kilkoma antarktycznymi półkami lodowymi; gdy wznoszą się do podstawy lodowej półki, oczyszczają cząsteczki z wody i włączają je do rosnącego lodu podstawowego. Powstały lód morski może mieć ~ 100 m grubości; różni się od lodu morskiego tym, że jest przezroczysty, odsolony i wolny od pęcherzy. Góry lodowe lodu morskiego różnią się kolorem od niebieskiego do zielonego, w zależności od natury i obfitości obcych składników w wodzie morskiej, która została uwięziona w lodzie w miarę wzrostu. Czerwony lub żółty materiał (tj. Taki, który pochłania niebieskie światło), w połączeniu z błękitem lodu, może przesunąć długość fali minimalnej absorpcji do zieleni. Wcześniej zaproponowano, aby za zielony kolor odpowiadał rozpuszczony węgiel organiczny (DOC). Kolejne pomiary niskich wartości DOC w zielonych górach lodowych, wraz z niedawnym odkryciem dużych stężeń żelaza w lodzie morskim z Półki Lodowej Amery, sugerują, że kolor zielonych gór lodowych jest spowodowany bardziej przez minerały tlenku żelaza niż przez DOC. Te góry lodowe pokonują duże odległości od swojego pochodzenia; kiedy topią się, mogą dostarczyć żelazo jako składnik odżywczy do Oceanu Południowego.