લગભગ એક દાયકાથી, એક વિશાળ વિશ્લેષણ ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન ઉપગ્રહ છબીઓ તેણે વૈજ્ઞાનિકોને અભૂતપૂર્વ સ્તરની વિગતવાર અવલોકન કરવાની મંજૂરી આપી છે કે ગ્રહના હિમનદીઓ આખા વર્ષ દરમિયાન કેવી રીતે વર્તે છે. બરફના સ્થિર બ્લોક્સ બનવાથી દૂર, આ સમૂહો તેમના પોતાના ધબકારાથી આબોહવાને પ્રતિભાવ આપે છે: ઋતુઓ બદલાતાની સાથે તેઓ વેગ આપે છે, ધીમો પાડે છે અને તેમની ગતિશીલતામાં ફેરફાર કરે છે.
આ સતત દેખરેખ દર્શાવે છે કે પૃથ્વીના હિમનદીઓ વધુ સંવેદનશીલ છે આ તાપમાનમાં ફેરફારને કારણે છે, ખાસ કરીને જ્યાં થર્મોમીટર ઠંડું કરતાં ઉપર વધે છે. નાસાના સમર્થન સાથે કેલિફોર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (કેલટેક) ની ટીમ દ્વારા એકત્રિત અને વિશ્લેષણ કરાયેલ નવો ડેટા અને જર્નલમાં પ્રકાશિત વિજ્ઞાનતેઓ બરફની હિલચાલનો વૈશ્વિક નકશો પ્રદાન કરે છે અને આગામી દાયકાઓમાં આબોહવા ઉષ્ણતામાનને કેવી પ્રતિક્રિયા આપશે તે સમજવા માટે એક મુખ્ય બારી ખોલે છે.
ગ્લેશિયર હિલચાલનો વૈશ્વિક ઝાંખી
આ સંશોધન લગભગ સતત ઉપગ્રહ અવલોકનોનો એક દાયકા૨૦૧૪ અને ૨૦૨૨ ની વચ્ચે, વૈજ્ઞાનિકોએ ૩૬ મિલિયનથી વધુ જોડી છબીઓની તુલના કરી. આ ડેટાના આધારે, તેઓએ ૫ ચોરસ કિલોમીટરથી મોટા દરેક પાર્થિવ હિમનદી કેટલી ઝડપથી આગળ વધે છે તેનું પુનર્નિર્માણ કર્યું, જે લગભગ ગ્રહના તમામ મોટા બરફના જથ્થાને આવરી લે છે.
મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય માપવાનો હતો કે કેવી રીતે બરફની ગતિ વર્ષભર બદલાય છેએટલે કે, કયા ઋતુગત પેટર્ન પોતાને પુનરાવર્તિત કરે છે અને કયા પ્રદેશોમાં પ્રતિક્રિયા સૌથી તીવ્ર હોય છે. આ માહિતી આપણને એવા વિસ્તારોને અલગ પાડવાની મંજૂરી આપે છે જ્યાં ગ્લેશિયર ભાગ્યે જ ઋતુઓને ધ્યાનમાં લે છે, અન્ય વિસ્તારોથી જ્યાં આગળ વધવાનો દર નાટકીય રીતે વધે છે અથવા અચાનક ધીમો પડી જાય છે, જે પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલતાનો સંકેત છે.
વ્યવહારમાં, લેખકોએ એક પ્રકારનો વિકાસ કર્યો છે મોસમી હિમનદી ગતિશીલતાનું વિશ્વ મેપિંગઆ પદ્ધતિ બરફના પ્રવેગ અને ઘટાડાની આવર્તન અને તીવ્રતા બંનેને ઓળખે છે. પરિણામ એક વૈશ્વિક મોઝેક છે જે દર્શાવે છે કે હિમનદીઓ તાપમાનમાં ફેરફાર અને પીગળેલા પાણીના ઇનપુટ માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ ક્યાં છે.
આ વૈશ્વિક અભિગમ અગાઉના અભ્યાસોથી વિપરીત છે, જે મુખ્યત્વે ચોક્કસ ખીણો અથવા અલગ પ્રદેશોહવે બધા ખંડો માટે એકરૂપ, ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ડેટા સાથે કામ કરીને, કેલ્ટેક ટીમ સમશીતોષ્ણ પર્વતમાળાઓથી લઈને આત્યંતિક ધ્રુવીય વાતાવરણ સુધી, ખૂબ જ અલગ આબોહવામાં સ્થિત હિમનદીઓના વર્તનની સીધી તુલના કરી શકે છે, જેમાં પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે. ગ્રીનલેન્ડ.
શૂન્યથી ઉપર તાપમાન અને પીગળવું: સિસ્ટમનો નબળો મુદ્દો
અભ્યાસના સૌથી સ્પષ્ટ પરિણામોમાંનું એક એ છે કે બરફની ગતિમાં હવાના તાપમાન અને ઓસિલેશન વચ્ચે સીધો સંબંધજે વિસ્તારોમાં વાર્ષિક ઊંચાઈ 0°C થી વધુ હોય છે, ત્યાં હિમનદીઓ આખા વર્ષ દરમિયાન ઠંડી રહેતી હોય તેવા વિસ્તારો કરતાં ગતિમાં વધુ સ્પષ્ટ તફાવત દર્શાવે છે.
આ સમશીતોષ્ણ પ્રદેશોમાં, હિમનદીઓ તેમના સુધી પહોંચે છે વર્ષની શરૂઆતમાં ટોચની ગતિઆ વધુ તીવ્ર ગલનના પ્રથમ એપિસોડ સાથે સુસંગત છે. આ વધેલી હિલચાલ ફક્ત સપાટીના જથ્થાના નુકશાનને કારણે નથી, પરંતુ જ્યારે પીગળેલું પાણી બરફમાંથી ટપકતું હોય છે ત્યારે હિમનદીના પાયા પર શું થાય છે તેના કારણે પણ છે.
સંશોધકોના મતે, હિમનદીઓના પટમાં પીગળેલા પાણીનો ઝડપી પ્રવાહ તે હિમનદીઓના નીચે પાણીનું દબાણ વધારે છે અને બરફ અને જમીન વચ્ચેનું ઘર્ષણ ઘટાડે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, હિમનદી તેના પાયા ઉપર વધુ સરળતાથી સરકે છે, જેના પરિણામે સક્રિય ગલન તબક્કા દરમિયાન ઝડપી પ્રગતિ થાય છે.
વિવિધ ખંડોમાં સતત જોવા મળતી આ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે કે સિસ્ટમ ખાસ કરીને વોર્મિંગ એપિસોડ માટે સંવેદનશીલભલે તે મોસમી હોય. દર વખતે જ્યારે તાપમાન શૂન્યથી ઉપર વધે છે, ત્યારે ગ્લેશિયરનું યાંત્રિક સંતુલન ખોરવાઈ જાય છે, અને સતત ગ્લોબલ વોર્મિંગના સંદર્ભમાં આ પ્રતિક્રિયા વધુ તીવ્ર બની શકે છે.
ઋતુ પરિવર્તનશીલતા અને લાંબા ગાળાના ફેરફારો
ગરમી સાથે બરફ કેવી રીતે વેગ આપે છે તેનું દસ્તાવેજીકરણ કરવા ઉપરાંત, અભ્યાસ વચ્ચેની કડી શોધી કાઢે છે ઋતુ પરિવર્તનશીલતા (તે જ વર્ષમાં ગતિમાં ફેરફાર) અને વર્ષ-દર-વર્ષ પરિવર્તનશીલતા (એક વર્ષથી બીજા વર્ષ સુધીનો તફાવત). જે હિમનદીઓ ખૂબ જ સ્પષ્ટ મોસમી વધઘટ દર્શાવે છે, તેઓ સામાન્ય રીતે બહુ-વર્ષીય ધોરણે વધુ પરિવર્તનશીલ પ્રવાહ પણ રજૂ કરે છે.
તે સંબંધ નબળો છે પણ માપી શકાય તેવો છે, અને સૂચવે છે કે પરિબળો જેમ કે હિમનદીનો આકાર, ઢાળ અને સબહિમનદી ડ્રેનેજ સિસ્ટમનું રૂપરેખાંકન તેઓ ઋતુઓ પ્રત્યે સંવેદનશીલતા અને લાંબા ગાળાના વલણો પ્રત્યે પ્રતિભાવ બંનેને પ્રભાવિત કરે છે. આનો અર્થ એ નથી કે ચોક્કસ ઋતુ પરિવર્તન પોતે જ બદલી ન શકાય તેવી મુશ્કેલીઓનું કારણ બનશે, પરંતુ તે સૂચવે છે કે ચોક્કસ ભૂમિતિઓ ગરમી પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે.
લેખકો ભાર મૂકે છે કે બરફના નુકશાનને સમજાવવા માટે એક વર્ષના ઓસિલેશન પૂરતા નથી. છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓમાં સંચિત. જોકે, આ મોસમી પલ્સ એ સંકેત તરીકે કામ કરે છે કે જો ગરમ પરિસ્થિતિઓ ચાલુ રહે અથવા તીવ્ર બને તો ગ્લેશિયર કેવી પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે. એક સિસ્ટમ જે પહેલાથી જ નાના તાપમાન વધારા સાથે વેગ આપે છે તે તીવ્ર ગરમીના સંજોગોમાં તેના વર્તનને વધુ ધરમૂળથી બદલી શકે છે.
તેથી, મોસમી અને વર્ષ-દર-વર્ષના ડેટાનું સંયોજન એવા મોડેલોને શુદ્ધ કરવા માટે ઉપયોગી આધાર પૂરો પાડે છે જે આગાહી કરવાનો પ્રયાસ કરે છે દરિયાઈ સપાટીના વધારામાં હિમનદીઓનો ફાળો અને પીગળતા બરફ સાથે સંકળાયેલા અન્ય જોખમો, અસ્થિર તળાવોની રચના પર્વતીય નદીઓના પ્રવાહમાં પણ ફેરફાર.
દરિયાની સપાટી અને ઉપલબ્ધ પાણી માટેના જોખમો
નવો વૈશ્વિક ડેટાબેઝ પહેલાથી જ દસ્તાવેજીકૃત વલણની પુષ્ટિ કરે છે: પૃથ્વીનો બરફનો જથ્થો ઝડપથી ઘટતો જાય છે અને તેની સીધી અસર મહાસાગરો અને ઉપલબ્ધ મીઠા પાણી પર પડે છે. હિમનદીઓ અને બરફની ચાદરના નુકશાનનો દર નિર્ણાયક પરિબળ હશે સમુદ્ર સપાટી ઉત્ક્રાંતિ આ સદી દરમ્યાન.
દર વર્ષે, બરફનું પીછેહઠ મહાસાગરોમાં વધુ વોલ્યુમ ઉમેરે છે, જે વધે છે દરિયાકાંઠાના પૂર અને ધોવાણનું જોખમઆ ખાસ કરીને યુરોપ અને અન્ય પ્રદેશોના ગીચ વસ્તીવાળા દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોમાં સાચું છે. ડેલ્ટા અથવા નીચાણવાળા વિસ્તારોમાં સ્થિત શહેરો વધુ આક્રમક તોફાનોના સંપર્કમાં આવે છે, જે ઊંચા સમુદ્ર સ્તર સાથે મળીને ભૌતિક અને માનવ નુકસાનમાં વધારો કરી શકે છે.
ખંડોની અંદર, હિમનદીઓ આ રીતે કાર્ય કરે છે લાંબા ગાળાના મીઠા પાણીના ભંડારયુરોપ અને વિશ્વના અન્ય પ્રદેશોમાં પર્વતમાળાઓમાં, જેમ કે એન્ડીઝબરફ એવી નદીઓને પાણી પૂરું પાડે છે જે કૃષિ અને જળવિદ્યુત ઉપયોગોને ટેકો આપે છે, અને શુષ્ક સમયગાળા દરમિયાન શહેરી પાણી પુરવઠાને પણ ટેકો આપે છે. હિમનદીઓના જથ્થાના ઝડપી નુકસાનને કારણે, મધ્યમ ગાળામાં, નદીઓના પ્રવાહમાં અનિયમિતતા આવી શકે છે અને જળ સંસાધનો પર વધુ દબાણ આવી શકે છે.
અભ્યાસ સૂચવે છે કે ગ્લેશિયર કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે તે સમજવું મોસમી તાપમાનમાં ફેરફાર આનાથી પાણી પુરવઠામાં સૌથી અચાનક ફેરફાર ક્યારે અને ક્યાં થશે તે અનુમાન કરવામાં મદદ મળી શકે છે. જે પ્રદેશો હાલમાં પ્રમાણમાં સ્થિર બરફ પીગળવાનો લાભ મેળવે છે, તેઓ આગામી દાયકાઓમાં અછતના સમયગાળા સાથે વૈકલ્પિક રીતે વધુ પડતા પ્રવાહના એપિસોડનો સામનો કરી શકે છે.
ઉપગ્રહના માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ યુરોપ અને પર્વતો
જોકે આ કાર્ય વૈશ્વિક દ્રષ્ટિકોણ ધરાવે છે, તેના પરિણામો ખાસ કરીને સંબંધિત છે યુરોપની પર્વતમાળાઓજ્યાં સમશીતોષ્ણ અને ઠંડા હિમનદીઓ પ્રમાણમાં નાના વિસ્તારમાં સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે. આલ્પ્સ, પાયરેનીસ અથવા આઇસલેન્ડિક હિમનદીઓ જેવી પ્રણાલીઓ ચોક્કસપણે આ પરિસ્થિતિઓ દર્શાવે છે જેમાં તાપમાન વારંવાર ઠંડું બિંદુ પાર કરે છે.
આ વાતાવરણમાં, અભ્યાસ દ્વારા વર્ણવેલ પેટર્ન - સાથે બરફના પીગળવાની ગતિ બરફના વહેલા પીગળવા સાથે જોડાયેલી છે— કેટલાક યુરોપિયન હિમનદીઓ આટલી ઝડપથી કેમ પીછેહઠ કરી રહ્યા છે તે સમજાવવામાં મદદ કરે છે. સપાટી પીગળવાને કારણે જાડાઈ ગુમાવવા ઉપરાંત, ગરમ સમયગાળા દરમિયાન જમીન પર વધુ કાર્યક્ષમ સ્લાઇડિંગ ગતિશીલ ગોઠવણને પ્રોત્સાહન આપે છે જે તેમના પાતળા થવાને વેગ આપે છે.
જેવા દેશો માટે એસ્પાના, જ્યાં ઊંચા પર્વતીય હિમનદીઓ હવે ઘણી ઓછી થઈ ગઈ છે. અને કારણ કે તેઓ એક ગંભીર પરિસ્થિતિમાં છે, ઉપગ્રહ માહિતી પાયરેનિયન બરફના છેલ્લા અવશેષોનું નજીકથી નિરીક્ષણ કરવા અને તેમની સ્થિરતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે એક સાધન છે. મોટા ધ્રુવીય પ્રણાલીઓની તુલનામાં આ હિમનદીઓ નાના હોવા છતાં, તેમના અદ્રશ્ય થવાથી સ્થાનિક અને પ્રાદેશિક સ્તરે નોંધપાત્ર ઇકોલોજીકલ, હાઇડ્રોલોજિકલ અને લેન્ડસ્કેપ અસરો છે.
યુરોપિયન હિમનદીઓના પ્રતિભાવની સીધી સરખામણી અન્ય સમશીતોષ્ણ પ્રદેશો - ઉદાહરણ તરીકે, ઉત્તર અમેરિકા અથવા મધ્ય એશિયામાં - સાથે કરવાની શક્યતા આપણને ખંડ પર શું થઈ રહ્યું છે તે એકમાં મૂકવાની મંજૂરી આપે છે. વ્યાપક આબોહવા સંદર્ભજો પ્રવેગ અને બ્રેકિંગ પેટર્નનું પુનરાવર્તન થાય છે, તો તે એક સંકેત છે કે સમાન ભૌતિક બળો વિવિધ ભૌગોલિક પરિસ્થિતિઓમાં કાર્ય કરી રહ્યા છે.
જમીની બરફ વિશે શું સમજવાનું બાકી છે?
મોટા પ્રમાણમાં ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હોવા છતાં, લેખકો પોતે સ્વીકારે છે કે બરફના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરતું ભૌતિકશાસ્ત્ર જટિલ રહે છે. અને તે સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી. ઉપગ્રહો આપણને ગ્લેશિયર કેવી રીતે ફરે છે તે ચોક્કસ રીતે માપવાની મંજૂરી આપે છે, પરંતુ ગતિમાં થતા દરેક ફેરફારને તેની અંદર અથવા તેના પાયામાં થતી ચોક્કસ પ્રક્રિયા સાથે જોડવાનું હંમેશા સરળ નથી.
આ અભ્યાસ એક મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિ દર્શાવે છે, જેમાં મોસમી ગતિશીલતાનો માત્રાત્મક દૃષ્ટિકોણ લગભગ તમામ પ્રકારના હિમનદીઓમાં, પરંતુ તે પ્રાદેશિક તફાવતો, બરફની આંતરિક રચના અને સબહિમનદી ડ્રેનેજ સિસ્ટમ્સ કેવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે તે વિશે ખુલ્લા પ્રશ્નો છોડી દે છે. આ અજાણ્યા મુદ્દાઓને ઉકેલવા માટે દૂરસ્થ અવલોકનોને જમીન પરના માપન સાથે જોડવાની અને સંખ્યાત્મક મોડેલોમાં સુધારાઓની જરૂર પડશે.
સંશોધકો ચાલુ રાખવાની જરૂરિયાત પર ભાર મૂકે છે ઉપગ્રહ સાધનો વડે હિમનદીઓનું નિરીક્ષણ લાંબી સમય શ્રેણી મેળવવા માટે. ફક્ત આ રીતે જ કુદરતી આવર્તનો - જે આબોહવાની પરિવર્તનશીલતા સાથે જોડાયેલા છે - ને માનવ-સર્જિત ગ્લોબલ વોર્મિંગ સાથે સંકળાયેલા સતત વલણોથી વધુ સ્પષ્ટ રીતે અલગ કરવાનું શક્ય બનશે.
જેમ જેમ નવા સેન્સરનો સમાવેશ થાય છે અને વિશ્લેષણ તકનીકોને શુદ્ધ કરવામાં આવે છે, વૈજ્ઞાનિક સમુદાયને વિશ્વાસ છે કે તે વધુ સારી રીતે અપેક્ષા રાખી શકશે. ક્યારે અને ક્યાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ ફેરફારો થશે ધ્રુવીય અક્ષાંશો અને યુરોપીય અને અન્ય ખંડોની પર્વત પ્રણાલીઓમાં બરફની સ્થિરતામાં.
લગભગ દસ વર્ષના ઉપગ્રહ ડેટા દ્વારા છોડવામાં આવેલ ચિત્ર ખૂબ જ સંવેદનશીલ હિમનદી પ્રણાલીનું છે, જેની બરફના પ્રવેગ અને મંદીના મોસમી લય તેઓ ગ્લોબલ વોર્મિંગ પ્રત્યે વધતી જતી સંવેદનશીલતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે; આગાહીઓ સુધારવા અને યોજના અનુકૂલન માટે આ જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરવો એ પીગળતા બરફ સાથે જોડાયેલા જોખમોને ઘટાડવા માટે ચાવીરૂપ બનશે, જેમાં દરિયાઈ સપાટીમાં વધારો થવાથી લઈને પર્વતીય પ્રદેશોમાં પાણી વ્યવસ્થાપન સુધીનો સમાવેશ થાય છે.
