การค้นพบดังกล่าวสามารถช่วยอธิบายพฤติกรรมของผู้มีบทบาทสำคัญในระบอบน้ำแข็งในทะเล นั่นคือ ชีวิต ของเหลวในน้ำแข็งในทะเลค้ำจุนชุมชนขนาดใหญ่ของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งสาหร่าย แบคทีเรีย และหนอนโดยเฉพาะสาหร่ายน้ำแข็งเป็นส่วนประกอบหลักของใยอาหารทางทะเลของอาร์กติก พวกเขาทนต่อฤดูหนาวที่รุนแรงในซอกและซอกของน้ำแข็งในทะเล และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นในฤดูใบไม้ผลิ ชีวิตจะขยายตัวอย่างรวดเร็วทั่วทั้งชั้นล่างของน้ำแข็ง เมื่อน้ำแข็งละลายหมด มันจะปล่อยสาหร่ายออกสู่มหาสมุทร โดยที่แพลงก์ตอนและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ กินสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงด้วยกิจกรรมทางชีวภาพที่ผลิบานขนาดมหึมา
การปรากฏตัวของสาหร่ายเปลี่ยนแปลงน้ำแข็งในทะเลได้หลายวิธี
เช่น การผลิตสารเคมีที่สามารถกดอุณหภูมิเยือกแข็งของน้ำแข็ง หรือทำให้น้ำแข็งมืดลงเพื่อให้ดูดซับแสงแดดได้มากขึ้น ทว่าการปฏิสัมพันธ์นั้นแทบไม่ได้รับการศึกษา ส่วนหนึ่งเป็นเพราะนักชีววิทยาและนักฟิสิกส์ไม่ค่อยปะปนกัน “แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกของเราทั้งหมดไม่มีฟิสิกส์นี้” Cecilia Bitz ผู้สร้างแบบจำลองที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิลกล่าว
Bitz กำลังพยายามเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้น และในงานเบื้องต้น เธอได้จำลองในมิติหนึ่งว่าการไหลของของไหลส่งผลต่อสาหร่ายในน้ำแข็งในทะเลอย่างไร ยังมีงานอีกมากที่ต้องทำ และหนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือการสร้างแบบจำลองการพาความร้อนภายในโครงสร้างน้ำแข็ง เธอรายงานเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ที่ซานดิเอโก ณ การประชุมของ American Association for the Advancement of Science ถึงกระนั้น การศึกษาดังกล่าวในที่สุดสามารถให้ความกระจ่างว่าชีวิตมีผลกระทบต่อจุลภาคของน้ำแข็งในทะเลตลอดทั้งปีอย่างไร รวมทั้งในช่วงฤดูละลาย
น้ำแข็งละลายยังมีบทบาทสำคัญอีกประการหนึ่งในระบบนิเวศ เช่น การเปลี่ยนอัลเบโดหรือการสะท้อนแสงของพื้นผิวน้ำแข็ง “เอฟเฟกต์อัลเบโดน้ำแข็ง” นี้เป็นหนึ่งในสิ่งที่ไม่เป็นที่รู้จักอย่างมากในฟิสิกส์ภูมิอากาศ
เนื่องจากนักวิจัยพยายามทำความเข้าใจสาเหตุที่ทำให้พื้นผิวน้ำแข็งเปลี่ยนการสะท้อนแสง ( SN: 11/12/05, p. 312 ) น้ำแข็งบริสุทธิ์ เฉกเช่นหลังคาสีขาว
สะท้อนแสงอาทิตย์เกือบทั้งหมดกลับสู่อวกาศ น้ำที่เปิดโล่ง เหมือนกับพื้นที่กว้างใหญ่ของแอสฟัลต์ ดูดซับรังสีได้มากกว่ามากและด้วยเหตุนี้จึงร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว บ่อละลายบนน้ำแข็งในทะเลนั้นอยู่ที่ไหนสักแห่งในระหว่างนั้น มืดกว่าน้ำแข็งแต่เบากว่าน้ำ
“ไม่มีระบบเลขฐานสองง่ายๆ ของน้ำแข็งที่ปกคลุมด้วยหิมะและน้ำเปิด” โดนัลด์ เปโรวิช ผู้เชี่ยวชาญด้านน้ำแข็งในทะเลแห่งห้องปฏิบัติการวิจัยและวิศวกรรมเขตหนาวของกองทัพสหรัฐฯ ในเมืองฮันโนเวอร์ รัฐนิวแฮมป์เชียร์ กล่าวในการประชุม AAAS “มีภาพโมเสคของน้ำแข็งและบ่อน้ำที่ละลาย และทะเลเปิด”
วิธีการก่อตัวและการแพร่กระจายของบ่อละลายนั้นถูกควบคุมโดยไมโครฟิสิกส์ของน้ำแข็งในทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการซึมผ่านของมัน หรือของเหลวที่สามารถเคลื่อนที่ภายในได้อย่างง่ายดาย เมื่อฤดูร้อนละลาย บ่อน้ำสามารถปรากฏขึ้นและหายไปได้ภายในเวลาไม่กี่วัน โดยขนาดจะเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว แต่ละคนเปลี่ยนอัลเบโดของแผ่นน้ำแข็ง และแม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอัลเบโดก็อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการดำรงชีวิตของน้ำแข็งในฤดูที่ละลาย
จากการศึกษาของ Barrow Eicken และเพื่อนร่วมงานได้เฝ้าติดตามว่าบ่อหลอมละลายและอัลเบโดของพวกมันมีวิวัฒนาการอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทและอายุของน้ำแข็งที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น ในน้ำแข็งปีแรกซึ่งถูกแช่แข็งในฤดูหนาวเพียงช่วงเดียว แอ่งน้ำที่หลอมละลายมีความหนาประมาณ 2 หรือ 3 เซนติเมตร Eicken กล่าว แต่สำหรับน้ำแข็งที่สะสมมานานหลายปี ซึ่งกองทับถมกันทุกปีโดยไม่ละลายในฤดูร้อน บ่อน้ำที่ละลายน้ำได้ลึกเพียง 1 เซนติเมตรเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าจะเบากว่าบ่อน้ำบนน้ำแข็งที่อายุน้อยกว่า “มีบางอย่างที่เราขาดหายไปเกี่ยวกับโครงสร้างการซึมผ่านที่ช่วยให้น้ำสามารถรวมตัวในน้ำแข็งปีแรกได้หรือไม่” เอคเก้นถาม
สำหรับตอนนี้ คำตอบน่าจะเป็น วิธีหนึ่งในการสร้างความก้าวหน้าให้กับคำถามดังกล่าวคือการดึงมุมมองกลับมาอีกครั้ง ออกจากโลกของฟิสิกส์จุลภาคของน้ำแข็งและซูมออกเพื่อดูแผ่นน้ำแข็งแบบเต็ม
ที่นี่ก็เช่นกัน นักวิจัยยังมีสิ่งที่ต้องทำอีกมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิทยาศาสตร์คร่ำครวญถึงการขาดการวัดความหนาของน้ำแข็งทั่วแผ่นน้ำแข็งอาร์กติกอย่างสม่ำเสมอ การสังเกตดังกล่าวสามารถช่วยแยกความแตกต่างระหว่างน้ำแข็งปีแรกที่บางกว่าและน้ำแข็งหลายปีที่หนากว่า ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกันอย่างมาก แต่มีตัวเลือกน้อยในการรับข้อมูลนี้อย่างน่าเชื่อถือ
ภารกิจ ICESat ของ NASA วัดความหนาของน้ำแข็งโดยการสะท้อนลำแสงเลเซอร์ออกจากพื้นผิวของหิมะและวัดเวลาที่ใช้ในการไหลกลับ แต่ ICESat หยุดดำเนินการเมื่อฤดูใบไม้ร่วงที่ผ่านมาหลังจากหกปี และจะไม่มีกำหนดบินทดแทนจนกว่าจะถึงปี 2558 เป็นอย่างน้อย
ภารกิจ CryoSat-2 ที่เพิ่งเปิดตัวใหม่ของ European Space Agency กำลังใช้เครื่องวัดความสูงด้วยเรดาร์ของตนเอง NASA ยังบินเครื่องบินวิจัยในภารกิจ IceBridge ในบางภูมิภาคของอาร์กติก
การรวมมุมมองเหล่านี้เข้าด้วยกันจะทำให้นักวิทยาศาสตร์ขั้วโลกเห็นภาพสถานการณ์น้ำแข็งในทะเลได้เต็มอิ่มมากขึ้น และทุกคนจะต้องรอดูว่าฤดูร้อนปีนี้จะนำอะไรมาบ้าง เพื่อคาดการณ์ว่าพวกเขาจะเหลือเวลาอีกเท่าใดในการศึกษาน้ำแข็งเลย
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
