Para saintis sedang mendengar glasier untuk menemui rahsia lautan | CNN

Nota Editor: Call to Earth ialah inisiatif CNN dengan kerjasama Rolex. Michel Andre ialah Pemenang Anugerah Rolex.



CNN

Snap, crackle, pop: bunyi glasier. Badan-badan besar ais yang padat mungkin kelihatan seperti jisim tidak bergerak, tetapi ia mengalir dan patah dan membesar dan mengecut, dan proses ini tidaklah senyap.

Malah, ais glasier terkenal berkabus. Kiub itu telah lama digunakan pada kapal pesiar di Alaska, ditambah kepada Scotch atau gin dan tonik, kerana ais mengeluarkan desisan unik apabila ia perlahan-lahan melepaskan udara bertekanan tinggi yang telah terperangkap di sana selama beratus-ratus dan kadang-kadang beribu-ribu tahun.

Tetapi bunyi yang dibuat oleh glasier boleh digunakan untuk lebih daripada sekadar kiub ais kebaharuan. Dengan banyak glasier di seluruh dunia mengecut disebabkan krisis iklim, saintis sedang mencari untuk menganalisis bunyi ini untuk meramalkan dengan tepat berapa cepat ais mencair dan apa yang boleh menyebabkan kenaikan paras laut.

“Glasier sedang mengalami pengunduran pantas apabila atmosfera dan lautan menjadi hangat,” kata Grant Deane, ahli oseanografi penyelidikan di Scripps Institution of Oceanography di San Diego, California. “Jika kita mahu (meramal) kenaikan paras laut … kita memerlukan cara memantau sistem glasier ini dan bunyi dalam air boleh menjadi cara yang penting dan menarik untuk melakukannya.”

Deane, yang telah bekerja dalam bidang bunyi dalam air selama lebih daripada dua dekad, menjelaskan bahawa terdapat dua proses utama di mana glasier berundur, kedua-duanya mengeluarkan bunyi yang berbeza. Terdapat “bunyi buih yang terang dan bertenaga meletup ke dalam air apabila ais cair,” katanya, yang dia bandingkan dengan bunga api atau bacon yang mendesis. Dan terdapat “gemuruh yang mendalam dan tidak menyenangkan” dalam peristiwa melahirkan anak, apabila bongkah ais terputus dari hujung glasier, yang dikatakannya bunyi seperti guruh yang berpanjangan.

Kedua-dua peristiwa berlaku di sempadan di mana ais bertemu dengan lautan, biasanya kawasan yang sangat berbahaya bagi manusia. Itulah salah satu sebab mengapa akustik, yang boleh dipantau dari jauh, boleh menjadi sangat berharga.

Menggunakan bunyi dalam air untuk meramalkan pencairan ais masih merupakan bidang yang agak baharu. Pada tahun 2008, ahli oseanografi terkenal Wolfgang Berger bersama-sama mengarang karya dalam jurnal saintifik Geosains Alam yang mencadangkan penggunaan hidroakustik (bunyi dalam air) untuk memantau kepingan ais Greenland. Itu memberi inspirasi kepada Deane – yang sudah mendengar ombak lautan untuk memahami bagaimana gas berpindah dari laut ke udara – untuk menukar telinganya ke glasier.

“Apabila lautan meningkat, ia akan memberi kesan kepada banyak tamadun kita. Kita perlu dapat meramalkan kestabilan kepingan ais ini supaya kita boleh merancang dengan baik dan hidup dengan baik semasa persekitaran kita berubah,” katanya.

Menggunakan mikrofon dalam air untuk merakam bunyi kejadian beranak di Hans Glacier, di Svalbard, utara Norway, bersama-sama dengan fotografi selang masa, Deane dan Oskar Glowacki dari Akademi Sains Poland menunjukkan bahawa jumlah kehilangan ais boleh dianggarkan daripada bunyi yang dihasilkan apabila gunung ais terhempas ke dalam lautan. Penemuan mereka diterbitkan dalam Jurnal Cryosphere pada tahun 2020.

Gelembung udara juga boleh mendedahkan maklumat penting. “Jika kita boleh mengira berapa banyak buih yang keluar dari ais dalam mana-mana unit masa tertentu, kita boleh mengetahui berapa banyak ais telah cair,” kata Deane. Itu boleh menjadi kunci untuk memahami berapa banyak ais akan cair pada masa hadapan.

Berkaitan: Kuasa nuklear boleh menjadi masa depan pelayaran ekspedisi

Ia mudah sebagai idea, tetapi jauh dari mudah dalam amalan. Kelantangan gelembung udara berubah bergantung pada cara ia dibebaskan, kata Deane, dan terdapat kemungkinan tahap bunyi berbeza antara glasier kerana keadaan geologi dan tempatan.

Tetapi milik Deane penyelidikan, yang kebanyakannya tertumpu pada Svalbard, telah menunjukkan bahawa keamatan bunyi yang dihasilkan oleh gelembung udara meningkat apabila suhu air meningkat, menunjukkan bahawa isipadu boleh menjadi penunjuk pencairan ais. “Setiap ekspedisi, kami semakin dekat dengan jawapan sebenar di mana kami boleh menukar isyarat tersebut kepada nombor yang kami perlukan,” katanya.

Beberapa kaedah yang berbeza, dan beberapa lebih maju, telah wujud untuk mengkaji glasier, termasuk seismologi, fotografi satelit, sonar bawah air dan radar penembusan ais. Tetapi Deane menegaskan bahawa akustik boleh menambah kaedah ini dan menawarkan beberapa kelebihan.

Hidrofon (mikrofon bawah air) boleh digunakan di fjord glasier dan dipantau dari jauh dalam jangka masa yang panjang, katanya, dan tidak seperti pemerhatian satelit, yang tidak berfungsi selama enam bulan dalam setahun apabila keadaan gelap di kutub utara dan selatan, teknologi akustik beroperasi sepanjang tahun dan lebih murah daripada kaedah lain.

Mendengar glasier bukan sahaja menunjukkan kepada kita bagaimana ia mencair – ia juga boleh mengajar kita lebih lanjut tentang ekosistem marin. Pakar glasiologi Erin Pettit telah menggunakan teknologi akustik untuk menentukannya fjord glasier adalah beberapa tempat paling kuat di lautan berkat desisan gelembung udara yang berterusan dilepaskan apabila ais mencair, dan bunyi itu boleh memberi perlindungan kepada mamalia marin.

Pettit dan pasukan penyelidiknya memerhatikan bagaimana anjing laut akan berenang ke teluk glasier di Alaska dan Antartika, mungkin untuk melindungi diri mereka daripada ikan paus pemangsa yang tidak menyukai bunyi yang kuat.

“Ekosistem berubah apabila skap bunyi berubah,” katanya, sambil menambah bahawa jika volum naik atau turun akan ada kesan riak. “Sekiranya glasier menarik keluar dari fjord dan terdapat kurang ais di dalam air itu sendiri, bunyi akan perlahan-lahan berkurangan … maka ia tidak lagi bising dan bukan lagi tempat yang selamat untuk anjing laut.” Dengan cara ini, pengukuran akustik boleh memberikan gambaran tentang penurunan populasi anjing laut di kawasan ini.

Gunung ais yang telah beranak di hujung Glasier Le Conte, Alaska.

Pettit menyatakan bahawa bidang akustik masih di peringkat awal, dan untuk mengukur perubahan jangka panjang dalam glasier, saintis perlu mengumpul lebih banyak data yang kukuh. Tetapi dia percaya teknologi itu mempunyai janji yang besar.

“Bunyi tidak memberikan kita semua jawapan – tetapi ia menyediakan cara yang agak murah dan mudah digunakan untuk menangkap keseluruhan persekitaran fjord dan glasier,” katanya. Jika hidrofon digunakan dalam tempoh yang lama, ia boleh membantu saintis memahami tahap bunyi “normal” glasier dan mengesan bunyi tidak normal yang mungkin menunjukkan ketidakstabilan, tambahnya.

Berkaitan: Para saintis membuat kejayaan besar dalam perlumbaan untuk menyelamatkan karang Caribbean

Matlamat Deane adalah untuk mengikuti jejak mendiang Wolfgang Berger dan menubuhkan stesen pemantauan akustik jangka panjang di Greenland untuk membantu mengesan kestabilan lapisan aisnya, yang boleh meningkatkan paras laut sebanyak 25 kaki jika ia cair sepenuhnya.

“Saya mahu sistem rakaman berjalan dari selatan ke utara di sekitar glasier Greenland,” katanya. “Tugas pertama ialah memastikan kami dapat memahami bunyi. Jika kita boleh membuktikan bahawa kita boleh melakukannya, maka kita boleh membuat kes bahawa kita harus mendengar secara berterusan kepada glasier ini.”

“Masa depan lautan bergantung kepada kita (manusia),” tambahnya. “Kita perlu mula mendengar apa yang mereka beritahu kita.”

We wish to thank the writer of this article for this incredible material

Para saintis sedang mendengar glasier untuk menemui rahsia lautan | CNN


Check out our social media profiles as well as other pages related to themhttps://paw6.info/related-pages/