Jäätä on kaikkialla maailmassa monissa muodoissa. Jäädytetyn veden lisäksi erilaiset jäämuodot kertovat ympäristön tarinan muuttuessaan vuodenaikojen mukana ja osoittavat muuttuvan ilmaston suuntauksia maapallolla.
Tutkijat tutkivat suurten jäämuodostelmien, kuten jäälakien ja jäätiköiden syvyydestä vedettyjä ydinnäytteitä, jotta voidaan selvittää, kuinka paikallinen ilmasto on muuttunut satojen vuosien kuluessa, ja auttaa ennustamaan, miten ilmasto muuttuu tulevaisuudessa, Melissa Hage sanoi, ympäristö tutkija ja apulaisprofessori Georgian Emory-yliopiston Oxford Collegessa.
Tässä määrittelemme yleiset termit, jotka kuvaavat eri tyyppisiä jäämuodostelmia, joita löytyy ympäri maailmaa.
Jäätiköt
Kansallisen lumi- ja jäätietokeskuksen (NSIDC) mukaan jäätiköt ovat suuria, makean veden jäämassoja, jotka muodostuvat pudottavasta lumesta, joka lopulta tulee niin raskaaksi, että se puristuu jääksi. Jäätiköiden koko vaihtelee jalkapallokentän pituudesta (120 metriä tai 110 metriä) muutama sata mailia pitkä ja niitä voi löytää jokaiselta mantereelta.
Teknisesti ottaen jäätiköt ovat pienempiä jäälakien ja jäälevyjen muotoja, jotka kaikki ovat suuria jäämassoja, jotka hiipivät hitaasti maiseman läpi, riippumatta siitä, mikä niiden alla on. Nämä hitaasti liikkuvat jään jättiläiset voivat käydä läpi koko vuorijonojen ja jopa aktiivisia tulivuoria, Pennsylvanian Dickinson-yliopiston vulkanologin Benjamin Edwardsin mukaan, joka tutkii jäätiköiden ja tulivuorten vuorovaikutusta.
Jäätiköt lopettaa kasvun siellä, missä kohtaavat valtameren, ja lämpimämpi suolainen vesi sulaa jäätyneen makean veden massan reunan. Lämpeneminen valtameren lämpötiloissa on lisännyt jäätiköiden ja muiden jäämuodostelmien, kuten jäävuorten ja jäähyllyjen sulamisnopeutta valtameressä tai sen vieressä, Georgian Emory-yliopiston fyysikon Justin Burtonin mukaan, joka tutkii jäätikön menetyksen fysiikkaa. Jäätiköt ovat yksi parhaimmista ilmastonmuutoksen ympäristöindikaattoreista johtuen näkyvistä muutoksista, joita niissä tapahtuu muutamassa päivässä.
Jäävuoria
Jäävuoret ovat suuria, kelluvia makean veden jääjoukkoja, jotka ovat hajonneet jäätiköistä, jäälevyistä tai jäähyllyistä ja pudonneet valtamereen, toteaa National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Jotta sitä voidaan kutsua jäävuoreksi, jäämassan on nouseva yli 16 jalkaa (4,9 m) merenpinnan yläpuolelle, sen on oltava 98 ja 164 jalkan (30-50 metriä) paksuinen ja katettava vähintään 5 382 neliömetrin pinta-ala ( 500 neliömetriä).
Jääpalat, jotka ovat liian pieniä luokitellaan jäävuoreksi, annetaan NSIDC: n mukaan värikkäämpiä nimiä. Esimerkiksi "marjabitit" ovat tyypillisesti jääpaikkoja, jotka ovat murtaneet jäävuoren ja ovat alle 5 jalkaa (5 metriä) poikki. "Growlers" ovat jäänpalasia, jotka ovat hiukan pienempiä, noin kooltaan pikakuorma-autoa; ja "kova jään" palat ovat fragmentteja, joiden poikkipinta on alle 2 metriä.
Jäävuoret voivat olla myös muodoltaan tabulaarisia, mikä osoittaa, että jäävuori on napsautunut jään hyllyn reunalta. Arktisella alueella tunnetaan myös nimellä jääsaaret, näillä isoilla, suorakaiteen muotoisilla jäämuodoilla on tyypillisesti litteät yläosat, joiden sivut ovat lähes kohtisuorassa.
Jääpeite
Jäälevyt ovat maailman suurimpia jäämuodostelmia. NSIDC: n mukaan nämä valtavat jäätasangot kattavat yli 20 000 neliökilometriä (50 000 neliökilometriä). Maapallolla on vain kolme jäälevyä, jotka kattavat Grönlannin, Länsi-Antarktikan ja Itä-Antarktikan. Viimeisen jääkauden aikana jäälevyt peittivät myös suuria alueita Pohjois-Amerikassa, Etelä-Amerikassa ja Pohjois-Euroopassa.
NSIDC: n mukaan yli 99 prosenttia maan makeasta vedestä on tällä hetkellä Grönlannin ja Antarktikan jäälevyissä. Tutkijoiden arvion mukaan jos vain Grönlannin jäälevy sulaa, merenpinta nousee noin 6 jalkaa (6 m) ja jos molemmat Antarktiksen jäälevyt sulavat, merenpinta nousee 200 jalkaa (60 m). Näiden jäälevyjen sulaminen vie kuitenkin useita satoja vuosia.
Muutaman viime vuosikymmenen aikana osa Etelämantereen yläpuolella olevasta jäätiköstä on sulanut tasaisesti. Vaikka voi vaikuttaa siltä, että vain suhteellisen pieni määrä jääkerrosta on sulanut, riittää, että se on aiheuttanut maanosan korkeuden nousun, aivan kuten Islannissa viimeisen jääkauden lopulla, Edwards kertoi Live Sciencelle. Islanti kärsi tuolloin lisääntyneen tulivuoren ajanjakson, joka johtui mahdollisesti kuoren palautumisesta sen jälkeen, kun jää ei enää punninnut sitä. Samasta lopputuloksesta voi tulla huolenaihe länsi-Antarktikasta, Edwards sanoi ", vaikka emme todellakaan ymmärrä sitä aluetta riittävän hyvin tietääksemme varmasti".
Jäälakit ja jääkentät
Jäälakit ovat jäälevyjä, jotka ovat pienempiä kuin 50 000 neliökilometriä. Nämä jäärakenteet muodostuvat tyypillisesti polaarisilla alueilla, jotka ovat NSIDC: n mukaan useimmiten tasaisia ja korkealla. Esimerkiksi Islanti on pääosin jäälakien peitossa. Islannin itäpuolella sijaitseva Vatnajökull-jääkorkki on Euroopan suurin jäälakki, joka kattaa noin 3 127 neliökilometriä (8 100 neliökilometriä) ja keskimäärin 1 300 jalkaa (400 m).
Kansallispuistopalvelun (NPS) mukaan jääkentät ja jäälakit ovat kooltaan ja sijainniltaan hyvin samankaltaisia ja eroavat vain siinä, miten sen virtaus vaikuttaa ympäristöönsä. Jääkentät sisältävät vuoria ja harjuja, jotka nousevat ulos jään pinnasta ja muuttavat jää virtausta, aivan kuten iso kivi, joka kurkistaa virran pinnan yläpuolelle ja saa veden virtaamaan sen ympärille. Jääkaapit puolestaan rakentavat itsensä kaiken maaston päälle ja leviävät keskuksestaan.
Jäämelange
Jäämelange on Burtonin mukaan pohjimmiltaan jättimäinen sllushy, joka muodostuu jäätikkövuonossa, jotka koostuvat merijäästä, jäävuorista ja jäävuorien pienemmistä sukulaisista. Melange muodostuu, kun valtameren virtaukset tai pintatuulet eivät pysty siirtämään jäämäärää ulos vuonosta muodostaen osittaisen rajan jäätikön ja valtameren välille.
Jäämelangeja pidetään maailman suurimpana rakeisena materiaalina johtuen suuresta määrästä suspendoituneita sedimenttejä ja nestettä, jota jäätä on sisällä, Burton sanoi.
Koska jäämelanget eivät ole kiinteää jäätä, suhteellisen lämpimämpi valtamerivesi voi vuotaa jään läpi jäätikön kasvoille. Tämä ominaisuus tarkoittaa, että jäämelangilla on suuri vaikutus jäätikön hajoamiseen ja kuinka paljon makeaa vettä tulee vuontoon.
Jäähylly
Suurin osa maapallon jäähyllyistä löytyy Antarktisen rannikolta, mutta niitä voi löytää myös missä tahansa, missä maajää, kuten jäätikkö, virtaa kylmään valtamereen, NSIDC: n mukaan. Hyllyt on tehty kelluvista jäälevyistä, jotka yhdistyvät maajohtoon. Ne muodostuvat, kun jää virtaa hitaasti jäätiköistä ja jäävirroista valtamerelle, mutta jää ei sulaa heti merien kylmien lämpötilojen vuoksi. Hyllyt rakentuvat sitten jäätiköistä virtaavan ylimääräisen jään avulla.
Jäävirta
Jäävirta on jäälevyjoet, jotka virtaavat suhteellisesti nopeammin kuin ympäröivä jään tyypillisesti keskimäärin noin puoli mailia (800 metriä) vuodessa.
Grönlannin Jakobshavnin jäätikkö, maailman nopeimmin virtaava jäätikkö, luokitellaan joskus jäävirraksi. Cryosphere-lehdessä julkaistun vuoden 2014 artikkelin mukaan Jakobshavn liikkuu nopeudella noin 10,5 mailia (17 km) vuodessa.
Merijää
Merijää on jäädytetty suolavesi ja sitä esiintyy kauko-napaisissa valtamereissä. Se kattaa keskimäärin noin 9,65 miljoonaa neliökilometriä (25 miljoonaa neliökilometriä) maata vuodessa, NSIDC: n mukaan.
Merijää on elintärkeä napa-alueiden ekosysteemeille ja ilmastolle, ja se voi myös vaikuttaa valtameren kiertoon ja säähän, NASA: n Earth Observatoryn mukaan. Nämä suolaisen vesijääpalat vähentävät rannikkoalueiden lähellä sijaitsevien jäähyllyjen ja jäätiköiden eroosiota minimoimalla aaltoja ja tuulta ja luovat eristävän pinnan veden haihtumisen ja ilmakehän lämpöhäviön vähentämiseksi. Lämpimin kesäkuukausina sulava merijää vapauttaa ravinteita takaisin valtamereen ja altistaa valtameren pinnan auringonvalolle. Molemmat stimuloivat kasviplanktonin kasvua, joka on meren ruokaradan perusta.
Koska maapallon ilmasto muuttuu nopeasti, merijää on sulanut nopeammin kuin se pystyy uurtamaan. Tämä on erityisen ilmeistä arktisella alueella, jossa valtameren ja maan lämpötilat nousevat nopeammin kuin missä tahansa muualla maapallolla, Edwards sanoi.
Lumipallo maa
Jäätynyt Maa, lempinimeltään Lumipallo Maa, viittaa ajanjaksoihin geologisessa arkistossa, jolloin suurin osa planeetasta, ellei koko, oli jäätynyt, väittää Dartmouthin perustutkintoa käsittelevä Journal of Science.
"Neljä jääkautta, välillä 750–580 miljoonaa vuotta sitten, on saattanut olla niin vakava, että Maan koko pinta napaasta napaan, valtameret mukaan lukien, jäätyi kokonaan", Hage sanoi. "Kun napameret alkoivat jäätyä, valkoisen jään pinnoilta heijastui enemmän auringonvaloa ja jäähdytys vahvistui."
Tutkijoiden arvion mukaan maan keskimääräinen lämpötila laski miinus 58 asteeseen Fahrenheit (miinus 50 astetta Celsius-astetta) näinä ajanjaksoina ja että vesisykli (kierto, jonka aikana vesi kulkee ilmakehän, maan ja valtamerten välillä) sammui.
Mutta on jonkin verran keskustelua siitä, oliko maapallo täysin jäätynyt kiinteä vai oliko päiväntasaajalla edelleen löysää tai avointa vettä, missä auringonvalo pääsi veteen ja antoivatko jotkut organismit selviytyä.
Tutkijoiden mielestä hiilidioksidipitoisuudet nousivat jossain vaiheessa ilmakehässä, johtuen todennäköisesti tulivuoreista, jotka nostivat lämpötilaa tarpeeksi vesisyklin käynnistämiseksi uudelleen. Lisääntynyt vesihöyryn määrä ilmassa hiilidioksidin lisäksi käynnisti lämpenemisen ajanjakson, nostaen maapallon lämpötilat 122 asteeseen (50 astetta) muutaman sadan vuoden aikana, Hage sanoi. Pienet valon muutokset maapallon kiertoradalla tai aksiaalikulmassa nostivat lopulta planeetan keskilämpötilan nykyiseen elämää tukevaan lämpötilaan 58,6 astetta F (14,9 astetta C).
Tutkimuksen mukaan Kalifornian yliopiston paleontologiamuseon mukaan lumipallojakson lopulla tapahtui valtava elämän räjähdys, joka tunnetaan nimellä Kambrian räjähdys. Se on varhaisin tunnettu ajanjakso fossiilisten tietojen perusteella, jolloin suuret eläinryhmät (kuten käsijalkaiset ja trilobiitit) ilmestyvät ensin geologisesti lyhyen ajanjakson aikana (noin 40 miljoonaa vuotta).
